JP4067076B2 - Liquid processing method and liquid processing apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液処理方法及び液処理装置に関するもので、更に詳細には、例えば半導体ウエハやLCD用ガラス基板等の被処理基板に処理液例えば薬液やリンス液等を供給して洗浄等の処理をする液処理方法及び液処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、半導体デバイスの製造工程においては、半導体ウエハやLCD用ガラス等の被処理基板(以下にウエハ等という)に、例えば酸化膜(SiO2),窒化膜(SiN)あるいはメタル膜(Cu)等を成膜した後、ウエハ等にレジストを塗布し、次に、所定の回路パターンを露光した後、現像液で現像し、その下の酸化膜,窒化膜,メタル膜等をドライエッチングし、その後、レジストやエッチング残渣(ポリマ等)を除去するために、処理液を用いる洗浄処理方法が広く採用されている。ここで、処理液とは、例えば有機溶剤あるいは有機酸等や無機酸等の薬液とリンス液のことをいう。
【0003】
従来のこの種の洗浄処理方法としては、▲1▼処理中はチャンバ内でウエハ等をカセットに入れた状態で一定の速度で回転させながら処理液を液状に供給するスプレー式や、▲2▼ウエハ等を処理液中に浸漬して洗浄処理する浸漬式が採用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般に従来のこの種の洗浄処理方法においては、図14に示すような液体の流れに関する問題があった。すなわち、図14に示すように、処理液Lは、ウエハWの表面Wa上に供給され、ウエハWの表面に沿って流れる。この状態において、処理液Lの速度は、処理液Lの粘性と処理液LとウエハWとの摩擦によって、図14に示すように分布する。このため、ウエハW等に供給された処理液全体の流れはあるものの、ウエハWの表面Waに接触する極薄い処理液Lの層La(反応層)は、処理に供された後もウエハW等の表面Waに停留する。したがって、使用済みの処理液Lが新規の処理液と置換されにくく、ウエハW等の表面での化学反応が低下し、処理に多くの時間を要するという問題があった。
【0005】
また、スピン回転とスプレーによってウエハWの表面Waを洗浄する洗浄処理方法においては、ウエハWの表面Waには、図15に示すように、ライン状の溝Gやこの溝Gより深いホール(穴)Hなど形状が多種多様であり、これら溝Gやホール(穴)Hにレジストやエッチング残渣等のポリマP等が付着するため、単にウエハWを回転して処理液Lをスプレーしながら処理する方法では、特にホール(穴)H内に付着したポリマPを確実に除去することができないという問題があった。この問題を解決する方法として、ウエハWの回転速度を遅くして処理液Lをスプレーする方法も考えられるが、この方法では多量の処理液Lを消費すると共に、処理に多くの時間を要するという問題がある。
【0006】
この発明は上記事情に鑑みなされたもので、処理効率の向上及び処理液の使用量の削減を図れるようにした液処理方法及び液処理装置を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項記載の液処理方法は、被処理基板を所定時間低速回転させながら被処理基板の表面に処理液を供給し、 上記被処理基板を所定時間中速回転させながら被処理基板の表面に処理液を供給し、 その後上記処理液の供給を停止し、上記被処理基板を高速回転させながら被処理基板の表面に接触する処理液を除去する工程と、を順次繰り返し行い、 上記工程を順次繰り返し行った後に、被処理基板をリンスする工程と、被処理基板を乾燥する工程を有することを特徴とする。
【0008】
上記請求項記載の液処理方法において、例えば、上記低速回転は、1〜150rpm、上記中速回転は、100〜500rpm、上記高速回転は、500〜3000rpmとすることができる(請求項)。ここで、低速回転と中速回転の回転数が一部重複するが、使用する処理液の粘度によって回転数が異なるためである。例えば、粘度の高い処理液の場合は、低速回転が100〜150rpmであり、また、粘度の低い処理液の場合は、流動性がよいので、中速回転が100〜150rpmとなるため、粘度の高い処理液の低速回転と同じとなる。ただし、同一種類の処理液においては、重複しない。
【0009】
また、請求項記載の液処理装置は、被処理基板を保持する保持手段と、この保持手段を回転駆動する回転駆動手段と、上記保持手段に保持された被処理基板の表面に処理液を供給する処理液供給手段と、上記保持手段の回転及び上記処理液供給手段の供給を制御する制御手段と、上記制御手段によって供給が制御されるリンス液供給手段と、を具備し、 上記制御手段からの制御信号に基づいて、上記被処理基板を所定時間低速回転させながら被処理基板の表面に処理液を供給し、上記被処理基板を所定時間中速回転させながら被処理基板の表面に処理液を供給し、その後上記処理液の供給を停止し、上記被処理基板を高速回転させながら被処理基板の表面に接触する処理液を除去する工程を順次繰り返し行い、上記工程を順次繰り返し行った後に、被処理基板をリンスする工程を行うように形成してなる、ことを特徴とする。この場合、上記と同様に、上記低速回転は、1〜150rpm、上記中速回転は、100〜500rpm、上記高速回転は、500〜3000rpmとすることができる(請求項)。また、請求項又は記載の液処理装置において、 上記制御手段によって供給が制御される乾燥気体供給手段を更に具備し、 上記制御手段からの制御信号基づいて、上記リンス工程を行った後に、被処理基板を乾燥する工程を行うように形成する方が好ましい(請求項)。
【0010】
この発明によれば、被処理基板の表面に処理液を供給し、処理液を供給しながら被処理基板の表面に接触する処理液の流速を上げ、その後処理液の供給を停止し、被処理基板の表面に接触する処理液を除去する工程とを順次繰り返し行うことにより、被処理基板の表面に形成されたホール(穴)や溝内に付着する付着物例えばポリマに処理液を確実に接触させた状態で、被処理基板の表面上の処理液の流速を上げ、その後、付着物(ポリマ)を処理液と共に除去することができる。したがって、処理効率の向上が図れると共に、少ない処理液によって所望の液処理を行うことができる(請求項1,2,3,4)。
【0011】
また、処理液を除去させる際に、処理液の供給を停止させることにより、処理液の使用量を少なくすることができる(請求項1,2,3,4)。
【0012】
加えて、上記各工程を順次繰り返し行った後に、被処理基板をリンス処理すると共に、乾燥処理することにより、被処理基板の表面に付着する付着物(ポリマ)及び処理液を確実に除去することができる(請求項1,5)。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。この実施形態では半導体ウエハの洗浄・乾燥処理装置に適用した場合について説明する。
【0014】
図1は、この発明に係る液処理装置の第一実施形態を示す概略構成図である。第一実施形態における液処理装置は、被処理基板である半導体ウエハW(以下にウエハWという)を回転可能に保持する保持手段であるスピンチャック1と、このスピンチャック1を回転駆動する回転駆動手段であるモータ2と、スピンチャック1によって保持されたウエハWの表面に処理液例えばレジスト剥離液,ポリマ除去液等の薬液の供給手段3A(薬液供給手段)と、薬液の溶剤例えばイソプロピルアルコール(IPA)の供給手段3B(IPA供給手段)とを具備する処理液供給手段3と、例えば窒素(N2)等の不活性ガスや清浄空気等の乾燥気体(図面ではN2の場合を示す)の供給手段4(以下にN2供給手段4という)と、少なくとも処理液を供給するタイミングと処理液を除去するタイミングを制御する制御手段5とで主要部が構成されている。ここでいう薬液の溶剤とは、薬液と反応することなく、その後の工程で使用されるリンス液とも反応することがない液体で、この薬液の溶剤により、ウエハWやチャンバに付着した薬液を大まかに洗い流すことができるものであればよい。
【0015】
この場合、上記スピンチャック1及びこのスピンチャック1によって保持されるウエハWの周囲及び下部には、カップ6が配設されており、このカップ6によって薬液やIPAが外部に飛散するのを防止している。なお、カップ6の底部には、排液口7と排気口8が設けられている。
【0016】
上記処理液供給手段3は、移動機構9aによってウエハWの上方に水平移動可能に、またウエハWの表面近傍に近接するため、垂直移動も可能に構成されて、ウエハWの上面に処理液例えば薬液を供給(吐出)する薬液供給ノズル3aを具備しており、この薬液供給ノズル3aと薬液供給源3bとを接続する薬液供給管路3cに、薬液供給源3b側から順に、薬液供給ポンプ3d,フィルタ3e,薬液の温度を所定温度に温度調整する温度コントローラ3f及び開閉弁3gが介設されている。なお、この場合、薬液供給管路3cの開閉弁3gと薬液供給ノズル3aとの間には、切換弁(図示せず)を介して図示しないIPA供給源が接続されている。
【0017】
また、N2供給手段4は、移動機構9bによってウエハWの上方に水平移動可能及び垂直移動可能に構成されて、ウエハWの上面にN2ガスを供給(噴射)するN2ガス供給ノズル4aを具備しており、このN2ガス供給ノズル4aとN2ガス供給源4bとを接続するN2ガス供給管路4cに、N2ガス供給源4b側から順に、流量コントローラ4d,フィルタ4e,開閉弁4f及びN2ガスの温度を所定温度に温度調整する温度調整手段である温度コントローラ4gが介設されている。なお、この場合、N2ガス供給管路4cの温度コントローラ4gとN2ガス供給ノズル4aとの間には、切換弁(図示せず)を介して図示しないリンス液例えば純水の供給源が接続されている。
【0018】
一方、上記制御手段5は、例えば中央演算処理装置(CPU)にて形成されており、この制御手段5(以下にCPU5という)からの制御信号が、上記モータ2、薬液供給ノズル3aの移動機構9a及びN2ガス供給ノズル4aの移動機構9b等の駆動系と、薬液供給手段3の供給ポンプ3d,温度コントローラ3f及び開閉弁3g、N2ガス供給手段4の流量コントローラ4d,開閉弁4f及び温度コントローラ4gに伝達されるように構成されている。
【0019】
したがって、CPU5からの制御信号によってモータ2が所定の回転数例えば1〜150rpmの低速回転と、100〜500rpmの中速回転及び500〜3000rpmの高速回転が切り換え可能となっている。この場合、低速回転とは、ウエハWの表面Waに形成されたホールH(穴)内に薬液Lが侵入できる程度の回転をいい、中速回転とは、ウエハWの表面Waに形成された溝Gに沿って、あるいは、溝Gを乗り越えて薬液LがウエハWの表面Wa上を流れて拡散されてウエハW上で十分に反応できる程度に接触可能な程度の回転をいい、また、高速回転とは、接触した薬液Lを遠心力で振り切る回転である(図5参照)。
【0020】
なお、ホールH(穴)の形状や深さによっては、ウエハWを停止状態とする方が有効な場合がある。したがって、この場合は、低速回転に代えて停止させる方がよい。
【0021】
また、CPU5からの制御信号によって薬液供給ノズル3a又はN2ガス供給ノズル4aがウエハWの上方を水平移動かつ垂直移動つまりウエハWに対して相対移動可能になっている。更に、CPU5からの制御信号によって所定量の薬液やN2ガスがウエハWに供給されるように構成されている。なお、図示しないが、IPAの供給手段や純水の供給手段にも同様にCPU5からの制御信号が伝達されて、所定量のIPAや純水が供給されるように構成されている。
【0022】
次に、上記液処理装置を用いた液処理方法について、図1ないし図5を参照して説明する。
【0023】
まず、図示しない搬送手段によってウエハWをスピンチャック1上に搬送し、ウエハWをスピンチャック1にて保持する。そして、移動機構9aの駆動により薬液供給ノズル3aをウエハWの中心部上方に移動し、この状態でモータ2の駆動によりスピンチャック1及びウエハWを低速回転例えば35rpmの回転数で回転すると共に、薬液供給ノズル3aから所定量の薬液L(例えばポリマ除去液)を吐出(供給)し、この状態を所定時間(例えば3秒)行ってウエハ表面Waに薬液Lを接触させる{ステップ3−1(第1回薬液供給接触工程;図2(a)参照)}。これにより、薬液Lであるポリマ除去液がウエハWの表面Waに形成されたホールH内まで侵入してホールH内に付着するポリマPに接触し、化学反応してポリマの一部を溶融して除去する(図5参照)。なお、高温での薬液処理を行う場合には、温度コントローラ3fによって薬液Lの温度を最適処理温度より若干高めに調整することにより、薬液処理を好適に行うことができる。
【0024】
次に、薬液供給ノズル3aから所定量の薬液Lを吐出した状態で、スピンチャック1及びウエハWを中速回転例えば100rpmの回転数で回転し、この状態を所定時間(例えば3秒)行ってウエハ表面Waに接触する薬液Lの流速を上げて、ウエハ表面Wa全体に薬液Lを接触させる{ステップ3−2(第1回薬液流動接触工程;図2(b)参照)}。これにより、図5に矢印Yで示すように、薬液LがウエハWの表面Waに形成された溝Gに沿って、あるいは、溝Gを乗り越えてウエハWの表面Wa上を流れてウエハ表面Wa上に付着するポリマPに接触し、化学反応してポリマの一部を溶融して除去する。
【0025】
次に、薬液Lの吐出を停止すると共に、スピンチャック1及びウエハWを高速回転例えば800rpmの回転数で回転させて、ウエハ表面に停留(接触)する処理済みの薬液Lを遠心力によって振り切って外方に飛散させて除去する{ステップ3−3(第1回薬液除去工程;図2(c)参照)}。
【0026】
ウエハ表面の薬液Lの振り切り除去を数秒間(例えば4秒)行った後、再びスピンチャック1及びウエハWを低速回転例えば35rpmの回転数で回転すると共に、薬液供給ノズル3aから所定量の薬液Lを吐出し、この状態を所定時間(例えば3秒)行ってウエハ表面Waに形成されたホールH内に薬液Lを侵入(接触)させる{ステップ3−4(第2回薬液供給接触工程;図2(d)参照)}。これにより、薬液LがウエハWの表面Waに形成されたホールH内まで侵入してホールH内に付着するポリマPに接触し、化学反応してポリマの一部を溶融して除去する。
【0027】
2回目の薬液供給(接触)を行った後、上記と同様に、薬液供給ノズル3aから所定量の薬液Lを吐出した状態で、スピンチャック1及びウエハWを中速回転例えば100rpmの回転数で回転し、この状態を所定時間(例えば3秒)行ってウエハ表面Waに薬液Lを拡散させると共に、ウエハ表面Wa全体に薬液Lを接触させる{ステップ3−5(第2回薬液流動接触工程;図2(e)参照)}。これにより、図5に矢印Yで示すように、薬液LがウエハWの表面Waに形成された溝Gに沿って、あるいは、溝Gを乗り越えてウエハWの表面Wa上を流れてウエハ表面Wa上に付着するポリマPに接触し、化学反応してポリマの一部を溶融して除去する。
【0028】
2回目の薬液の流動接触を行った後、上記と同様に、薬液Lの吐出を停止すると共に、スピンチャック1及びウエハWを高速回転例えば800rpmの回転数で回転させ、この状態を数秒間行ってウエハ表面に停留する処理済みの薬液Lを遠心力によって振り切って外方に飛散させて除去する{ステップ3−6(第2回薬液除去工程;図2(f)参照)}。
【0029】
以後、上記と同様の薬液供給接触工程、薬液流動接触工程及び薬液除去工程を順次n回(数回ないし数千回)繰り返し行って薬液供給接触処理・薬液流動接触処理・薬液L及びポリマPの除去処理を終了する{ステップ3−(3n−2)、ステップ3−(3n−1)、ステップ3−3n}。
【0030】
このようにウエハWの表面Waに形成されたホールH内に薬液Lを供給接触させる工程と、ウエハWの表面Waに接触する薬液Lを流動接触する工程と、ウエハWの表面Waに接触する薬液Lを除去する工程を順次繰り返し行うことにより、ウエハWの表面に接触して化学反応し反応性が弱くなった処理済み(反応済み)の薬液Lを未反応の新規な薬液Lに頻繁に置換することができる。
【0031】
ここで、処理済みあるいは反応済みとは、反応が十分に進み、反応性が低くなった(反応速度が遅くなった)状態をいい、新規あるいは未反応とは、未だ反応を行っていず反応性が高い状態及び反応は行われたがフィルタ等により所望の反応性まで回復した状態をいう。
【0032】
次に、薬液供給管路3cに介設される図示しない切換弁を切り換えて、スピンチャック1及びウエハWを低速回転例えば35rpmの回転数で回転すると共に、薬液供給ノズル3aから所定量の薬液Lの溶剤(例えばIPA液)を吐出し、この状態を所定時間(例えば3秒)行ってウエハ表面にIPAを供給接触させる{ステップ7−1(第1回IPA供給接触工程;図6(a)参照)}。これによりIPAがウエハ表面Waに形成されたホールH内に付着する薬液L(ポリマ除去液)の一部を溶融して洗い流す。
【0033】
次に、薬液供給ノズル3aから所定量のIPAを吐出した状態で、スピンチャック1及びウエハWを中速回転例えば100rpmの回転数で回転し、この状態を所定時間(例えば3秒)行ってウエハ表面Waに接触するIPAの流速を上げると共に、ウエハ表面Wa全体にIPAを接触させる{ステップ7−2(第1回IPA流動接触工程;図6(b)参照)}。これにより、IPAがウエハWの表面Waに形成された溝Gに沿って、あるいは、溝Gを乗り越えてウエハWの表面Wa上を流れてウエハ表面Wa上に付着する薬液Lを溶融して除去する。
【0034】
次に、IPAの吐出を停止すると共に、スピンチャック1及びウエハWを高速回転例えば800rpmの回転数で回転させ、この状態を数秒間行ってウエハ表面に停留するIPAを遠心力によって振り切って外方に飛散させて除去する{ステップ7−2(第1回IPA除去工程;図6(c)参照)}。
【0035】
上記IPAの供給接触工程と、IPA流動接触工程及びIPA除去工程を図6(d),(e),(f)に示すように繰り返し{ステップ7−4、ステップ7−5、ステップ7−6}、以下同様に所定回(数回ないし数千回)繰り返し行ってIPA接触・IPA拡散・除去処理を終了する{ステップ7−(3n−1)、ステップ7−(3n−1)、ステップ7−3n}。
【0036】
上記のようにして、薬液供給接触・薬液流動接触・除去処理すなわち第1〜第n回薬液供給接触と第1〜第n回薬液流動接触及び第1〜第n回薬液除去を順次繰り返す薬液供給接触工程・薬液流動接触工程・除去工程と、第1〜所定回IPA供給接触と第1〜所定回IPA流動接触及び第1〜所定回IPA除去を順次繰り返すIPA供給接触・IPA流動接触工程・除去工程を行って、ウエハ表面に付着するポリマPを除去する。
【0037】
なお、上記説明では、薬液Lの除去を、IPA供給接触工程・IPA流動接触工程・除去工程の3工程に分けて行う場合について説明したが、IPA液は薬液Lより粘性が低いので、IPA供給接触工程とIPA流動接触工程とを同時に行った後、IPA除去工程を行うようにしてもよい。すなわち、図8及び図9に示すように、スピンチャック1及びウエハWを低速回転例えば1〜500rpmの回転数で回転すると共に、薬液供給ノズル3aから所定量のIPA液を吐出し、この状態を数十秒間行ってウエハ表面にIPAを接触させる{ステップ9−1(第1回IPA供給工程;図8(a)参照)}。これによりIPAがウエハ表面に付着する薬液L(ポリマ除去液)の一部を溶融して洗い流す。
【0038】
次に、IPAの吐出を停止すると共に、スピンチャック1及びウエハWを高速回転例えば101〜3000rpmの回転数で回転させ、この状態を数秒間行ってウエハ表面に停留するIPAを遠心力によって振り切って外方に飛散させて除去する{ステップ9−2(第1回IPA除去工程;図8(b)参照)}。
【0039】
上記IPAの供給工程とIPA除去工程を図8(c),(d)に示すように繰り返し{ステップ9−3、ステップ9−4}、以下同様に所定回(数回ないし数千回)繰り返し行ってIPA供給・除去処理を終了する{ステップ9−(2n−1)、ステップ9−2n}。
【0040】
上記のようにして、ウエハ表面Waに付着したポリマPを除去した後、薬液供給ノズル3aの移動機構9aを駆動して薬液供給ノズル3aを待機位置に後退させる一方、純水の供給を兼用するN2ガス供給ノズル4aをウエハWの上方中心部に移動する。そして、ウエハWを回転させつつリンス液である純水の供給源(図示せず)から供給される純水をウエハWに供給して、ウエハ表面に残留するIPAを除去する。
【0041】
上記のようにしてリンス処理を行った後、N2ガス供給管路4cに介設される切換弁(図示せず)を切り換えて、N2ガス供給ノズル4aからウエハ表面にN2ガスを供給(噴射)して、ウエハ表面に付着する純水の水滴を除去する。この場合、温度コントローラ4gによってN2ガスの温度を室温より高めに調整することにより、乾燥処理を効率よく行うことができる。また、ウエハWの回転と、N2ガス供給ノズル4aを水平方向に往復移動させることとを組み合せることにより、更に乾燥処理を迅速に行うことができる。乾燥処理後、ウエハWをスピンチャック1上から搬出して処理を終了する。
【0042】
上記処理方法において、ウエハWの回転数を35rpm,100rpm,200rpm,800rpmと変えてウエハ表面とホールH(穴)におけるポリマPの除去性能を調べたところ、表1に示すような結果が得られた。
【0043】
【表1】

Figure 0004067076
【0044】
上記実験の結果、ウエハWの回転数が35rpmのときには、ホールH内のポリマPは完全に除去できたが、ウエハW表面にはポリマPが残っていた。また、ウエハWの回転数が100rpmのときは、ウエハW表面のポリマPは完全に除去でき、ホールH内のポリマPはほぼ除去できた。また、ウエハWの回転数が200rpmのときには、ウエハW表面のポリマPはほぼ除去することができたが、ホールH内のポリマPは残っていた。また、ウエハWの回転数が800rpmのときは、ウエハW表面及びホールH内のいずれにもポリマPが残っていた。したがって、ホールH内に付着するポリマPを除去するには、ウエハWの回転数を35rpmの低速回転とする方がよく、また、ウエハW表面に付着するポリマPを除去するには、ウエハWの回転数を100〜200rpmの中速回転とする方がよいことが判った。
【0045】
また、粘度の異なる薬液Lを用いてポリマ除去性能とウエハ回転数の関係を調べたところ、ホールH内に付着するポリマPを完全に除去するには、ウエハWの回転数が1〜150rpm{ホールH内の形状や深さによっては、ウエハWを停止状態とする方が有効な場合もある}の低速回転である方がよく、また、ウエハW表面(溝Gを含む)に付着するポリマPを除去するには、ウエハWの回転数が100〜500rpmの中速回転である方がよいことが判った。なお、ウエハW表面に付着するポリマP及び薬液Lを遠心力で振り切るには、ウエハWの回転数が500〜3000rpmであればよい。
【0046】
上記実施形態ではウエハWの枚葉処理の場合について説明したが、複数枚のウエハWを同時に上述と同様に処理することができる。以下に、複数枚のウエハWを同時に洗浄・乾燥処理する場合の実施形態について、図11〜図13を参照して説明する。
【0047】
図10は、液処理装置の概略平面図、図11は、この発明に係る液処理装置の第二実施形態を示す概略構成図、図12は、上記液処理装置の要部断面図、図13は、上記液処理装置の配管系統を示す概略配管図である。
【0048】
上記洗浄・乾燥処理システムは、図10に示すように、ウエハWの複数枚例えば25枚を鉛直状態に収納する容器例えばキャリア100を搬入、搬出するための搬入・搬出部200と、ウエハWを液処理すると共に乾燥処理する処理部300と、搬入・搬出部200と処理部300との間に位置してウエハWの受渡し、位置調整及び姿勢変換等を行うインターフェース部400とで主に構成されている。なお、搬入・搬出部200とインターフェース部400の側方には、空のキャリア100を一時収納するキャリアストック500と、キャリア100をクリーニングするキャリアクリーナ600が配設されている。
【0049】
上記搬入・搬出部200は、洗浄・乾燥処理装置の一側端部に配置されており、キャリア搬入部201とキャリア搬出部202が併設されている。
【0050】
上記インターフェース部400には、キャリア載置台700が配置されており、このキャリア載置台700と、搬入・搬出部200との間には、キャリア搬入部201から受け取ったキャリア100をキャリア載置台700上又はキャリアストック500に搬送し、キャリア載置台700上のキャリア100をキャリア搬出部202又はキャリアストック500へ搬送するキャリア搬送手段800が配設されている。また、インターフェース部400には、処理部300と連なる搬送路900が設けられており、この搬送路900にウエハ搬送手段例えばウエハ搬送チャック10が移動自在に配設されている。このウエハ搬送チャック10は、キャリア載置台700上のキャリア100内から未処理のウエハWを受け取った後、処理部300に搬送し、処理部300にて処理された処理済みのウエハWをキャリア100内に搬入し得るように構成されている。
【0051】
一方、上記処理部300には、ウエハWに付着するレジストやポリマ等を除去するこの発明に係る液処理装置20(以下に処理装置20という)が配設されている。以下に、この発明に係る処理装置について詳細に説明する。
【0052】
上記処理装置20は、図11に示すように、ウエハWを保持する回転可能な保持手段例えばロータ21と、このロータ21を回転駆動する回転駆動手段であるモータ22と、ロータ21にて保持されたウエハWを包囲する複数例えば2つの処理室(第1の処理室,第2の処理室)内チャンバ23,外チャンバ24と、これら内チャンバ23又は外チャンバ24内に収容されたウエハWに対して処理流体例えばレジスト剥離液,ポリマ除去液等の薬液の供給手段50、この薬液の溶剤例えばイソプロピルアルコール(IPA)の供給手段60、リンス液例えば純水の供給手段(リンス液供給手段)70又は例えば窒素(N2)等の不活性ガスや清浄空気等の乾燥気体の供給手段80と、内チャンバ23を構成する内筒体25と外チャンバ24を構成する外筒体26をそれぞれウエハWの包囲位置とウエハWの包囲位置から離れた待機位置に切り換え移動する移動手段例えば第1,第2のシリンダ27,28及びウエハWを上記ウエハ搬送チャック10から受け取ってロータ21に受け渡すと共に、ロータ21から受け取ってウエハ搬送チャック10(図10参照)に受け渡す被処理基板受渡手段例えばウエハ受渡ハンド29とで主要部が構成されている。
【0053】
上記のように構成される処理装置20におけるモータ22、処理流体の各供給手段50,60,70,80の供給部、ウエハ受渡ハンド29等は制御手段例えば中央演算処理装置30(以下にCPU30という)によって制御されている。
【0054】
上記ロータ21は、水平に配設されるモータ22の駆動軸22a(図12参照)に片持ち状に連結されて、ウエハWの処理面が鉛直になるように保持し、水平軸を中心として回転可能に形成されている。この場合、ロータ21は、モータ22の駆動軸22aにカップリング22bを介して連結される回転軸21Aを有する第1の回転板21aと、この第1の回転板21aと対峙する第2の回転板21bと、第1及び第2の回転板21a,21b間に架設される複数例えば4本の固定保持棒31と、これら固定保持棒31に列設された保持溝(図示せず)によって保持されたウエハWの上部を押さえる図示しないロック手段及びロック解除手段によって押え位置と非押え位置とに切換移動する一対の押え棒32とで構成されている。また、ロータ21の回転軸21Aは、ベアリング33を介して第1の固定壁34に回転可能に支持されており、第1の固定壁側のベアリング33に連接するラビリンスシール35によってモータ22側に発生するパーティクル等が処理室内に侵入しないように構成されている(図12参照)。なお、モータ22は、第1の固定壁34に連設される固定筒体36内に収納されている。また、モータ22は、予めCPU30に記憶されたプログラムに基づいて所定の回転数をを選択的に行い得るように制御されている。
【0055】
なお、モータ22は高速回転と低速回転との切り換えが何回も行われることによって過熱される虞があるので、モータ22には、過熱を抑制するための冷却手段37が設けられている。この冷却手段37は、図11に示すように、モータ22の周囲に配管される循環式冷却パイプ37aと、この冷却パイプ37aの一部と冷却水供給パイプ37bの一部を配設して、冷却パイプ37a内に封入される冷媒液を冷却する熱交換器37cとで構成されている。この場合、冷媒液は、万一漏洩してもモータ22が漏電しないような電気絶縁性でかつ熱伝導性の良好な液、例えばエチレングリコールが使用されている。また、この冷却手段37は、図示しない温度センサによって検出された信号に基づいて作動し得るように上記CPU30によって制御されている。なお、冷却手段37は必ずしも上記のような構造である必要はなく、例えば空冷式あるいはペルチェ素子を用いた電気式等任意のものを使用することができる。
【0056】
一方、処理室例えば内チャンバ23(第1の処理室)は、第1の固定壁34と、この第1の固定壁34と対峙する第2の固定壁38と、これら第1の固定壁34及び第2の固定壁38との間にそれぞれ第1及び第2のシール部材40a,40bを介して係合する内筒体25とで形成されている。すなわち、内筒体25は、移動手段である第1のシリンダ27の伸張動作によってロータ21とウエハWを包囲する位置まで移動されて、第1の固定壁34との間に第1のシール部材40aを介してシールされると共に、第2の固定壁38との間に第2のシール部材40bを介してシールされた状態で内チャンバ23(第1の処理室)を形成する(図11及び図12参照)。また、内筒体25は、第1のシリンダ27の収縮動作によって固定筒体36の外周側位置(待機位置)に移動されるように構成されている。この場合、内筒体25の先端開口部は第1の固定壁34との間に第2のシール部材40bを介してシールされ、内筒体25の基端部は固定筒体36の中間部に周設されたフランジ部36aに第1のシール部材40aを介してシールされて、内チャンバ23内に残存する薬液の雰囲気が外部に漏洩するのを防止している。
【0057】
また、外チャンバ24(第2の処理室)は、待機位置に移動された内筒体25との間に第1のシール部材40aを介在する第1の固定壁34と、第2の固定壁38と、第2の固定壁38と内筒体25との間にそれぞれ第3及び第4のシール部材40c,40dを介して係合する外筒体26とで形成されている。すなわち、外筒体26は、移動手段である第2のシリンダ28の伸張動作によってロータ21とウエハWを包囲する位置まで移動されて、第2の固定壁38との間に第3のシール部材40cを介してシールされると共に、外筒体26の基端部外方に位置する第4のシール部材40dを介してシールされた状態で外チャンバ24(第2の処理室)を形成する。また、第2のシリンダ28の収縮動作によって固定筒体36の外周側位置(待機位置)に移動されるように構成されている。この場合、外筒体26と内筒体25の基端部間には第4のシール部材40dが介在されて、シールされている。したがって、内チャンバ23の内側雰囲気と、外チャンバ24の内側雰囲気とは、互いに気水密な状態に離隔されるので、両チャンバ23,24内の雰囲気が混じることなく、異なる処理流体が反応して生じるクロスコンタミネーションを防止することができる。
【0058】
なお、上記第1ないし第4のシール部材40a〜40dは、シールする対象物の一方に膨隆可能に装着される例えばエチレン・プロピレン・ジエン・ゴム(EPDM)やカルレッツ(商品名)等の耐熱性,耐薬品性,耐候性に富む合成ゴム製の中空パッキン内に圧縮空気を封入するシール機構にて形成されている。
【0059】
上記のように構成される内筒体25と外筒体26は共に一端に向かって拡開するテーパ状に形成されており、同一水平線上に対峙する第1の固定壁34、第2の固定壁38及び装置側壁39に架設された互いに平行な複数例えば3本のガイドレール(図示せず)に沿って摺動可能に取り付けられており、上記第1及び第2のシリンダ27,28の伸縮動作によって同心上に互いに出没可能及び重合可能に形成されている。このように内筒体25及び外筒体26を、一端に向かって拡開するテーパ状に形成することにより、処理時に内筒体25又は外筒体26内でロータ21が回転されたときに発生する気流が拡開側へ渦巻き状に流れ、内部の薬液等が拡開側へ排出し易くすることができる。また、内筒体25と外筒体26とを同一軸線上に重合する構造とすることにより、内筒体25と外筒体26及び内チャンバ23及び外チャンバ24の設置スペースを少なくすることができると共に、装置の小型化が図れる。
【0060】
上記内筒体25及び外筒体26はステンレス鋼にて形成されている。また、内筒体25の外周面には例えばポリテトラフルオロエチレン(テフロン)等の断熱層が形成されており、この断熱層によって内チャンバ23内で処理に供される薬液及び薬液の蒸気が冷えるのを防止し得るように構成されている。
【0061】
一方、上記処理流体供給手段のうち、薬液例えばポリマ除去液の供給手段50は、図11〜図13に示すように、内筒体25内に取り付けられる薬液供給ノズル51と、薬液供給部52と、この薬液供給ノズル51と薬液供給部52とを接続する薬液供給管路53に介設されるポンプ54、フィルタ55、温度コントローラ56、開閉弁57を具備してなる。この場合、薬液供給部52は、薬液供給源58と、この薬液供給源58から供給される新規の薬液を貯留する薬液供給タンク52aと、処理に供された薬液を貯留する循環供給タンク52bとで構成されており、両薬液供給タンク52a,52bには、上記内チャンバ23の拡開側部位の下部に設けられた第1の排液ポート41に第1の排液管42が接続され、第1の排液管42には、図示しない切換弁(切換手段)を介して循環管路90が接続されている。なお、内チャンバ23の拡開側部位の上部には、第1の排気ポート43が設けられており、この第1の排気ポート43には、図示しない開閉弁を介設した第1の排気管44が接続されている。また、両供給タンク52a,52bの外部には温度調整用ヒータ52cが配設されて、供給タンク52a,52b内の薬液が所定の温度に維持されるようになっている。また、薬液供給ノズル51は、ロータ21にて保持された複数例えば25枚のウエハW全体に均一に薬液を供給し得るように、最側端のウエハWの外方及び各ウエハW間に位置する26個のノズル孔(図示せず)を有するシャワーノズルにて形成されており、かつ各ノズル孔から薬液が略扇形状に噴射されるように構成されている。したがって、薬液供給ノズル51のノズル孔から、ロータ21と共に回転するウエハに向かって薬液を供給することにより、ロータ21に保持された複数例えば25枚のウエハWに均一に薬液を供給することができる。
【0062】
薬液の溶剤例えばIPAの供給手段60は、図13に示すように、内筒体25内に取り付けられる上記薬液供給ノズルを兼用する供給ノズル51(以下に薬液供給ノズル51で代表する)と、溶剤供給部61と、この供給ノズル51と溶剤供給部61とを接続するIPA供給管路62に介設されるポンプ54A、フィルタ55A、IPA供給弁63を具備してなる。この場合、溶剤供給部61は、溶剤例えばIPAの供給源64と、このIPA供給源64から供給される新規のIPAを貯留するIPA供給タンク61aと、処理に供されたIPAを貯留する循環供給タンク61bとで構成されており、両IPA供給タンク61a,61bには、上記内チャンバ23の拡開側部位の下部に設けられた第1の排液ポート41に接続する第1の排液管42に図示しない切換弁(切換手段)を介して循環管路90が接続されている。
【0063】
一方、リンス液例えば純水の供給手段70は、図11〜図13に示すように、第2の固定壁38に取り付けられる純水供給ノズル71と、純水供給源72と、純水供給ノズル71と純水供給源72とを接続する純水供給管路73に介設される供給ポンプ74、純水供給弁75とを具備してなる。この場合、純水供給ノズル71は、内チャンバ23の外側に位置すると共に、外チャンバ24の内側に位置し得るように配設されており、内筒体25が待機位置に後退し、外筒体26がロータ21とウエハWを包囲する位置に移動して外チャンバ24を形成した際に、外チャンバ24内に位置して、ウエハWに対して純水を供給し得るように構成されている。
【0064】
また、外チャンバ24の拡開側部位の下部には、第2の排液ポート45が設けられており、この第2の排液ポート45には、図示しない開閉弁を介設した第2の排液管46が接続されている。なお、第2の排液管46には、純水の比抵抗値を検出する比抵抗計47が介設されており、この比抵抗計47によってリンス処理に供された純水の比抵抗値を検出し、その信号を上記CPU30に伝達するように構成されている。したがって、この比抵抗計47でリンス処理の状況を監視し、適正なリンス処理が行われた後、リンス処理を終了することができる。
【0065】
なお、上記外チャンバ24の拡開側部位の上部には、第2の排気ポート48が設けられており、この第2の排気ポート48には、図示しない開閉弁を介設した第2の排気管49が接続されている。
【0066】
また、乾燥流体供給手段80は、図11〜図13に示すように、第2の固定壁38に取り付けられる乾燥流体供給ノズル81と、乾燥流体例えば窒素(N2)供給源82と、乾燥流体供給ノズル81とN2供給源82とを接続する乾燥流体供給管路83に介設される開閉弁84、フィルタ85、N2温度コントローラ86とを具備してなり、かつ乾燥流体供給管路83におけるN2温度コントローラ86の二次側に切換弁87を介して上記IPA供給管路62から分岐される分岐管路88を接続してなる。この場合、乾燥流体供給ノズル81は、上記純水供給ノズル71と同様に内チャンバ23の外側に位置すると共に、外チャンバ24の内側に位置し得るように配設されており、内筒体25が待機位置に後退し、外筒体26がロータ21とウエハWを包囲する位置に移動して外チャンバ24を形成した際に、外チャンバ24内に位置して、ウエハWに対してN2ガスとIPAの混合流体を霧状に供給し得るように構成されている。この場合、N2ガスとIPAの混合流体で乾燥した後に、更にN2ガスのみで乾燥する。なお、ここでは、乾燥流体がN2ガスとIPAの混合流体である場合について説明したが、この混合流体に代えてN2ガスのみを供給するようにしてもよい。
【0067】
なお、上記薬液供給手段50、IPA供給手段60、純水供給手段70及び乾燥流体供給手段80におけるポンプ54,54A、温度コントローラ56,N2温度コントローラ86、開閉弁57、IPA供給弁63及び切換弁87は、CPU30によって、上記第一実施形態と同様に制御されている(図11参照)。
【0068】
なお、上記のように構成される処理装置20は、上方にフィルタユニット(図示せず)を有する処理空間内に配設されて、常時清浄空気がダウンフローされている。
【0069】
次に、上記洗浄・乾燥処理装置の動作態様について説明する。まず、搬入・搬出部200のキャリア搬入部201に搬入された未処理のウエハWを収納したキャリア100を、キャリア搬送手段800によってキャリア載置台700上に搬送する。次に、ウエハ搬送チャック10がキャリア載置台700上に移動して、キャリア100内からウエハWを搬出し、受け取ったウエハWを処理部300の処理装置20の上方、すなわち、内筒体25及び外筒体26が待機位置に後退した状態のロータ21の上方位置まで搬送する。すると、ウエハ受渡ハンド29が上昇して、ウエハ搬送チャック10にて搬送されたウエハWを受け取り、その後、下降してウエハWをロータ21の固定保持棒31上に受け渡した後、ウエハ受渡ハンド29は元の位置に移動する。ロータ21の固定保持棒31上にウエハWを受け渡した後、図示しないロック手段が作動してウエハ押え棒32がウエハWの上側縁部まで移動してウエハWの上部を保持する。
【0070】
上記のようにしてロータ21にウエハWがセットされると、内筒体25及び外筒体26がロータ21及びウエハWを包囲する位置まで移動して、内チャンバ23内にウエハWを収容する。この状態において、まず、ウエハWに薬液を供給して薬液処理を行う。この薬液処理は、ロータ21及びウエハWを低速回転例えば35rpmで回転させた状態で所定時間(例えば3秒)薬液を供給してウエハWの表面に供給薬液を接触し、次に、ロータ21及びウエハWを中速回転例えば150rpmで回転させた状態で所定時間(例えば3秒)薬液を供給してウエハWの表面に薬液を流動接触した後、薬液の供給を停止し、その後、ロータ21及びウエハWを数秒間高速回転例えば800rpmで回転させてウエハW表面に接触する反応層の薬液を振り切って除去する。この場合、薬液除去の時間は、薬液供給接触・流動接触時間よりも短かくすることで、素早く除去を行い、薬液供給接触・流動接触時間は、除去時間よりも長くすることで、ウエハ表面に均一でかつ十分に接触させて反応を促すことができる。また、薬液又は低速回転数、中速回転数と高速回転数の設定値によっては、逆に、薬液除去時間を薬液供給接触・流動接触時間より長くすることで、処理効果を上げることができる。この薬液供給接触工程と薬液流動接触工程及び薬液除去工程を数回ないし数千回繰り返して薬液処理(薬液供給接触・薬液流動接触・薬液除去処理)を完了する。
【0071】
上記薬液処理工程において、最初に供給される薬液は、循環供給タンク52b内に貯留された薬液が使用され、この最初に使用された薬液は第1の排液管42から廃棄され、以後の処理に供される薬液は供給タンク52b内に貯留された薬液を循環供給する。そして、薬液処理の最後に、薬液供給源58から供給タンク52a内に供給された新規の薬液が使用されて、薬液処理が終了する。
【0072】
なお、薬液処理工程の際には、薬液処理に供された薬液は第1の排液ポート41内に排出され、切換弁(図示せず)の動作によって薬液供給部52の循環管路90又は第1の排液管42に排出される一方、薬液から発生するガスは第1の排気ポート43を介して第1の排気管44から排気される。
【0073】
薬液処理を行った後、内チャンバ23内にウエハWを収容したままの状態で、IPA供給手段60のIPAの供給ノズルを兼用する薬液供給ノズル51から低速回転例えば35rpmで回転させた状態で所定時間(例えば3秒)間IPAを供給してウエハWの表面にIPAを供給接触し、次に、ロータ21及びウエハWを中速回転例えば150rpmで回転させた状態で所定時間(例えば3秒)IPAを供給してウエハWの表面にIPAを流動接触した後、IPAの供給を停止し、その後、ロータ21及びウエハWを数秒間高速回転例えば800rpmで回転させてウエハW表面に付着するIPAを振り切って除去する。このIPA供給接触工程とIPA流動接触工程及びIPA除去工程を数回ないし数千回繰り返して薬液除去処理(IPA供給接触・IPA流動接触・IPA除去処理)を完了する。なお、この場合、上述したように、IPA供給接触工程とIPA流動接触工程とを同時に行った後、IPA除去工程を行うようにしてもよい。
【0074】
この薬液除去処理においても、上記薬液処理工程と同様に、最初に供給されるIPAは、循環供給タンク61b内に貯留されたIPAが使用され、この最初に使用されたIPAは第1の排液管42から廃棄され、以後の処理に供されるIPAは供給タンク61b内に貯留されたIPAを循環供給する。そして、薬液除去処理の最後に、IPA供給源64から供給タンク61a内に供給された新規のIPAが使用されて、薬液除去処理が終了する。
【0075】
なお、薬液除去処理において、薬液除去処理に供されたIPAは第1の排液ポート41に排出され、切換弁(図示せず)の動作によって溶剤供給部61の循環管路90又は第1の排液管42に排出される一方、IPAガスは第1の排気ポート43を介して第1の排気管44から排気される。
【0076】
薬液処理及び薬液除去処理が終了した後、内筒体25が待機位置に後退して、ロータ21及びウエハWが外筒体26によって包囲、すなわち外チャンバ24内にウエハWが収容される。この状態において、まず、リンス液供給手段の純水供給ノズル71から回転するウエハWに対してリンス液例えば純水が供給されてリンス処理される。このリンス処理に供された純水と除去されたIPAは第2の排液ポート45を介して第2の排液管46から排出される。また、外チャンバ24内に発生するガスは第2の排気ポート48を介して第2の排気管49から外部に排出される。
【0077】
なお、上記純水リンス工程においても、薬液処理工程と同様に、純水供給接触工程、純水流動接触工程、除去工程を順次繰り返してもよい。
【0078】
このようにしてリンス処理を所定時間行った後、外チャンバ24内にウエハWを収容したままの状態で、乾燥流体供給手段80のN2ガス供給源82及びIPA供給源64からN2ガスとIPAの混合流体を回転するウエハWに供給して、ウエハ表面に付着する純水を除去することで、ウエハWと外チャンバ24内の乾燥を行うことができる。また、N2ガスとIPAの混合流体によって乾燥処理した後、N2ガスのみをウエハWに供給することで、ウエハWの乾燥と外チャンバ24内の乾燥をより一層効率よく行うことができる。
【0079】
上記のようにして、ウエハWの薬液処理、薬液除去処理、リンス処理及び乾燥処理が終了した後、外筒体26が内筒体25の外周側の待機位置に後退する一方、図示しないロック解除手段が動作してウエハ押え棒32をウエハWの押え位置から後退する。すると、ウエハ受渡ハンド29が上昇してロータ21の固定保持棒31にて保持されたウエハWを受け取って処理装置20の上方へ移動する。処理装置の上方へ移動されたウエハWはウエハ搬送チャック10に受け取られてインターフェース部400に搬送され、キャリア載置台700上のキャリア100内に搬入される。処理済みのウエハWを収納したキャリア100はキャリア搬送手段8によってキャリア搬出部202に搬送された後、装置外部に搬送される。
【0080】
なお、上記実施形態では、この発明に係る液処理方法及び液処理装置を半導体ウエハの洗浄・乾燥処理装置に適用した場合について説明したが、半導体ウエハ以外のLCD用ガラス基板等にも適用できることは勿論である。
【0081】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば、上記のように構成されているので、以下のような効果が得られる。
【0082】
1)請求項1,2,3,4記載の発明によれば、被処理基板の表面に処理液を供給し、処理液を供給しながら被処理基板の表面に接触する処理液の流速を上げ、その後処理液の供給を停止し、被処理基板の表面に接触する処理液を除去する工程とを順次繰り返し行うことにより、被処理基板の表面に形成されたホール(穴)や溝内に付着する付着物例えばポリマに処理液を確実に接触させた状態で、被処理基板の表面上に処理液を拡散させ、その後、付着物(ポリマ)を処理液と共に除去することができる。したがって、処理効率の向上が図れると共に、少ない処理液によって所望の液処理を行うことができる。
【0083】
2)また、処理液を除去させる際に、処理液の供給を停止させることにより、処理液の使用量を少なくすることができる。したがって、処理液の有効利用を図ることができる。
【0084】
3)請求項1,5記載の発明によれば、上記工程を順次繰り返し行った後に、被処理基板をリンス処理すると共に、乾燥処理することにより、被処理基板の表面に付着する付着物(ポリマ)及び処理液を確実に除去することができる。したがって、上記1)に加えて更に被処理基板の処理の信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に係る液処理装置の第一実施形態を示す概略構成図である。
【図2】 この発明の液処理方法における薬液供給接触工程、薬液流動接触工程及び薬液除去工程を示す概略側面図である。
【図3】 上記薬液供給接触工程、薬液流動接触工程及び薬液除去工程の手順を示すフローチャートである。
【図4】 上記薬液供給接触工程、薬液流動接触工程及び薬液除去工程における被処理基板の回転数と薬液の吐出状態との関係を示すグラフである。
【図5】 被処理基板の表面に付着するポリマと薬液の接触状態を示す拡大断面図(a)及び(a)のA−A線に沿う断面図(b)である。
【図6】 この発明の液処理方法におけるIPA供給接触工程、IPA流動接触工程及びIPA除去工程を示す概略側面図である。
【図7】 上記IPA供給接触工程、IPA流動接触工程及びIPA除去工程の手順を示すフローチャートである。
【図8】 この発明の液処理方法におけるIPA供給工程及びIPA除去工程を示す概略側面図である。
【図9】 上記IPA供給工程及びIPA除去工程の手順を示すフローチャートである。
【図10】 この発明に係る第二実施形態の液処理装置を適用した洗浄・乾燥処理装置を示す概略平面図である。
【図11】 上記液処理装置の概略構成図である。
【図12】 上記液処理装置の要部断面図である。
【図13】 上記液処理装置における配管系統を示す概略配管図である。
【図14】 従来の洗浄処理方法における処理液の流速分布を示す概略断面図である。
【図15】 従来の液処理方法における被処理基板の表面に付着するポリマと薬液の接触状態を示す拡大断面図(a)及び(a)のB−B線に沿う断面図(b)である。
【符号の説明】
W 半導体ウエハ(被処理基板)
1 スピンチャック(保持手段)
2 モータ(回転駆動手段)
3 処理液供給手段
3A 薬液供給手段
3B IPA供給手段
3a 薬液供給ノズル
3b 薬液供給源
5 CPU(制御手段)
21 ロータ(保持手段)
22 モータ(回転駆動手段)
30 CPU(制御手段)
50 薬液供給手段
51 薬液供給ノズル(IPA供給ノズル)
60 IPA供給手段(溶剤供給手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid processing method and a liquid processing apparatus, and more specifically, processing such as cleaning by supplying a processing liquid such as a chemical liquid or a rinsing liquid to a target substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate for LCD. The present invention relates to a liquid processing method and a liquid processing apparatus.
[0002]
[Prior art]
In general, in the manufacturing process of a semiconductor device, for example, an oxide film (SiO 2 ), A nitride film (SiN), a metal film (Cu), etc., and then a resist is applied to the wafer and the like, then a predetermined circuit pattern is exposed, developed with a developer, and the underlying oxidation In order to dry-etch a film, a nitride film, a metal film, etc., and then remove a resist and etching residue (polymer, etc.), a cleaning method using a processing solution is widely adopted. Here, the treatment liquid refers to, for example, an organic solvent, a chemical liquid such as an organic acid or an inorganic acid, and a rinse liquid.
[0003]
Conventional cleaning processing methods of this type include (1) a spray type that supplies a processing liquid to a liquid while rotating at a constant speed while a wafer is placed in a cassette in the chamber during processing, and (2) A dipping method is employed in which a wafer or the like is dipped in a processing solution and cleaned.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in general, this type of conventional cleaning method has a problem related to the flow of liquid as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 14, the processing liquid L is supplied onto the surface Wa of the wafer W and flows along the surface of the wafer W. In this state, the speed of the processing liquid L is distributed as shown in FIG. 14 due to the viscosity of the processing liquid L and the friction between the processing liquid L and the wafer W. For this reason, although there is a flow of the entire processing liquid supplied to the wafer W or the like, the extremely thin layer La (reaction layer) of the processing liquid L in contact with the surface Wa of the wafer W is maintained even after being subjected to processing. And so on. Therefore, there is a problem that the used processing liquid L is not easily replaced with a new processing liquid, the chemical reaction on the surface of the wafer W or the like is lowered, and a long time is required for the processing.
[0005]
Further, in the cleaning method for cleaning the surface Wa of the wafer W by spin rotation and spraying, the surface Wa of the wafer W has a line-shaped groove G or a hole deeper than the groove G (hole) as shown in FIG. ) Since there are a variety of shapes such as H, and a polymer P such as a resist or etching residue adheres to these grooves G and holes H, the wafer W is simply rotated and processed while spraying the processing liquid L. In particular, the method has a problem that the polymer P adhering in the hole (hole) H cannot be reliably removed. As a method for solving this problem, a method of spraying the processing liquid L by slowing the rotation speed of the wafer W is conceivable. However, this method consumes a large amount of the processing liquid L and requires a long time for processing. There's a problem.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a liquid processing method and a liquid processing apparatus capable of improving processing efficiency and reducing the amount of processing liquid used.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the claims 1 The liquid processing method described is for processing a substrate to be processed. Predetermined time The processing liquid is supplied to the surface of the substrate to be processed while rotating at a low speed, and the substrate to be processed is Predetermined time A process of supplying the processing liquid to the surface of the substrate to be processed while rotating at a medium speed, and then stopping the supply of the processing liquid and removing the processing liquid in contact with the surface of the substrate to be processed while rotating the substrate to be processed at a high speed. When, After sequentially repeating the above steps, there are a step of rinsing the substrate to be processed and a step of drying the substrate to be processed. It is characterized by that.
[0008]
Claims above 1 In the liquid processing method described above, for example, the low-speed rotation may be 1 to 150 rpm, the medium-speed rotation may be 100 to 500 rpm, and the high-speed rotation may be 500 to 3000 rpm. 2 ). Here, although the rotation speeds of the low speed rotation and the medium speed rotation partially overlap, the rotation speed differs depending on the viscosity of the processing liquid to be used. For example, in the case of a processing liquid having a high viscosity, the low-speed rotation is 100 to 150 rpm, and in the case of a processing liquid having a low viscosity, the fluidity is good, so that the medium-speed rotation is 100 to 150 rpm. Same as low-speed rotation of high processing liquid. However, the same type of processing solution does not overlap.
[0009]
Claims 3 The liquid processing apparatus described includes a holding unit that holds a substrate to be processed, a rotation driving unit that rotationally drives the holding unit, and a processing liquid supply that supplies the processing liquid to the surface of the substrate to be processed held by the holding unit. Control means for controlling the rotation of the holding means and the supply of the processing liquid supply means, Rinsing liquid supply means whose supply is controlled by the control means; And a substrate to be processed based on a control signal from the control means. Predetermined time The processing liquid is supplied to the surface of the substrate to be processed while rotating at a low speed. Predetermined time A process of supplying the processing liquid to the surface of the substrate to be processed while rotating at a medium speed, and then stopping the supply of the processing liquid, and removing the processing liquid in contact with the surface of the substrate to be processed while rotating the substrate to be processed at a high speed Repeatedly in sequence And after repeating the above steps in sequence, formed to perform a step of rinsing the substrate to be processed. It is characterized by that. In this case, similarly to the above, the low speed rotation may be 1 to 150 rpm, the medium speed rotation may be 100 to 500 rpm, and the high speed rotation may be 500 to 3000 rpm. 4 ). Claims 3 Or 4 In the liquid processing apparatus described above, the supply is performed by the control means. Controlled dry gas supply means And based on a control signal from the control means, After performing the rinsing step, the substrate to be processed is It is preferable to form so as to perform a drying step (claims) 5 ).
[0010]
According to this invention, the processing liquid is supplied to the surface of the substrate to be processed, the flow rate of the processing liquid that contacts the surface of the substrate to be processed is increased while supplying the processing liquid, and then the supply of the processing liquid is stopped, By sequentially repeating the process of removing the processing liquid that comes into contact with the surface of the substrate, the processing liquid is surely brought into contact with a hole (hole) formed on the surface of the substrate to be processed or an adhering substance such as a polymer adhering to the groove. In this state, the flow rate of the processing liquid on the surface of the substrate to be processed can be increased, and then the deposit (polymer) can be removed together with the processing liquid. Accordingly, the processing efficiency can be improved and the desired liquid processing can be performed with a small amount of processing liquid. 1, 2, 3, 4 ).
[0011]
Further, when removing the processing liquid, the amount of the processing liquid used can be reduced by stopping the supply of the processing liquid. 1, 2, 3, 4 ).
[0012]
In addition, after repeatedly performing the above steps in sequence, the substrate to be processed is rinsed and dried to reliably remove deposits (polymer) and processing liquid adhering to the surface of the substrate to be processed. (Claims) 1,5 ).
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In this embodiment, a case where the present invention is applied to a semiconductor wafer cleaning / drying processing apparatus will be described.
[0014]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a liquid processing apparatus according to the present invention. The liquid processing apparatus according to the first embodiment includes a spin chuck 1 that is a holding unit that rotatably holds a semiconductor wafer W (hereinafter referred to as a wafer W) that is a substrate to be processed, and a rotational drive that rotationally drives the spin chuck 1. A motor 2 as a means, a chemical solution supply means 3A (chemical solution supply means) such as a processing solution such as a resist stripping solution and a polymer removal solution on the surface of the wafer W held by the spin chuck 1, and a solvent of the chemical solution such as isopropyl alcohol ( Treatment liquid supply means 3 comprising IPA supply means 3B (IPA supply means), for example, nitrogen (N 2 ) And other dry gases (such as N in the drawing) 2 Supply means 4 (hereinafter N) 2 The main part is composed of the supply means 4) and the control means 5 for controlling at least the timing for supplying the treatment liquid and the timing for removing the treatment liquid. The term “chemical solvent” as used herein refers to a liquid that does not react with the chemical liquid and does not react with the rinse liquid used in the subsequent process. The chemical liquid solvent is used to roughly remove the chemical liquid adhering to the wafer W or the chamber. Anything that can be washed away.
[0015]
In this case, a cup 6 is disposed around and below the spin chuck 1 and the wafer W held by the spin chuck 1, and the cup 6 prevents the chemical solution and the IPA from being scattered outside. ing. A drain port 7 and an exhaust port 8 are provided at the bottom of the cup 6.
[0016]
The processing liquid supply means 3 is configured to be horizontally movable above the wafer W by the moving mechanism 9a and close to the vicinity of the surface of the wafer W, so that it can be moved vertically. A chemical liquid supply nozzle 3a for supplying (discharging) the chemical liquid is provided, and a chemical liquid supply pump 3d is sequentially connected from the chemical liquid supply source 3b side to a chemical liquid supply line 3c that connects the chemical liquid supply nozzle 3a and the chemical liquid supply source 3b. , A filter 3e, a temperature controller 3f for adjusting the temperature of the chemical solution to a predetermined temperature, and an on-off valve 3g. In this case, an IPA supply source (not shown) is connected between the on-off valve 3g of the chemical solution supply line 3c and the chemical solution supply nozzle 3a via a switching valve (not shown).
[0017]
N 2 The supply unit 4 is configured to be horizontally movable and vertically movable above the wafer W by the moving mechanism 9b. 2 N to supply (inject) gas 2 Gas supply nozzle 4a is provided, and this N 2 Gas supply nozzle 4a and N 2 N connecting to gas supply source 4b 2 N in the gas supply line 4c 2 In order from the gas supply source 4b side, a flow rate controller 4d, a filter 4e, an on-off valve 4f, and N 2 A temperature controller 4g is provided as temperature adjusting means for adjusting the temperature of the gas to a predetermined temperature. In this case, N 2 Temperature controller 4g of gas supply line 4c and N 2 A supply source of a rinsing liquid (not shown) such as pure water is connected to the gas supply nozzle 4a via a switching valve (not shown).
[0018]
On the other hand, the control means 5 is formed by, for example, a central processing unit (CPU), and a control signal from the control means 5 (hereinafter referred to as CPU 5) is a mechanism for moving the motor 2 and the chemical solution supply nozzle 3a. 9a and N 2 A drive system such as a moving mechanism 9b of the gas supply nozzle 4a, a supply pump 3d, a temperature controller 3f and an on-off valve 3g of the chemical solution supply means 3, N 2 It is configured to be transmitted to the flow rate controller 4d, the on-off valve 4f and the temperature controller 4g of the gas supply means 4.
[0019]
Therefore, the motor 2 can be switched between a low speed rotation of a predetermined rotation number, for example, 1 to 150 rpm, a medium speed rotation of 100 to 500 rpm, and a high speed rotation of 500 to 3000 rpm, by a control signal from the CPU 5. In this case, the low-speed rotation refers to rotation that allows the chemical liquid L to enter the hole H (hole) formed in the surface Wa of the wafer W, and the medium-speed rotation is formed on the surface Wa of the wafer W. The rotation is such that the chemical solution L can flow along the groove G or over the groove G so that the chemical liquid L flows and diffuses on the surface Wa of the wafer W and can sufficiently react on the wafer W. The rotation is a rotation that shakes off the contacted chemical liquid L with a centrifugal force (see FIG. 5).
[0020]
Depending on the shape and depth of the hole H (hole), it may be more effective to place the wafer W in a stopped state. Therefore, in this case, it is better to stop instead of the low speed rotation.
[0021]
Further, the chemical supply nozzle 3a or N is controlled by a control signal from the CPU 5. 2 The gas supply nozzle 4 a can move horizontally and vertically above the wafer W, that is, relative to the wafer W. Further, a predetermined amount of chemical liquid or N is controlled by a control signal from the CPU 5. 2 The gas is supplied to the wafer W. Although not shown, the control signal from the CPU 5 is similarly transmitted to the IPA supply means and the pure water supply means so that a predetermined amount of IPA and pure water is supplied.
[0022]
Next, a liquid processing method using the liquid processing apparatus will be described with reference to FIGS.
[0023]
First, the wafer W is transferred onto the spin chuck 1 by a transfer means (not shown), and the wafer W is held by the spin chuck 1. Then, the chemical supply nozzle 3a is moved above the center of the wafer W by driving the moving mechanism 9a, and in this state, the spin chuck 1 and the wafer W are rotated at a low speed, for example, 35 rpm, by driving the motor 2. A predetermined amount of chemical liquid L (for example, polymer removal liquid) is discharged (supplied) from the chemical liquid supply nozzle 3a, and this state is performed for a predetermined time (for example, 3 seconds) to bring the chemical liquid L into contact with the wafer surface Wa {Step 3-1 ( First chemical liquid supply contact step; see FIG. 2 (a))}. As a result, the polymer removal liquid, which is the chemical liquid L, penetrates into the hole H formed on the surface Wa of the wafer W, contacts the polymer P adhering to the hole H, and chemically reacts to melt a part of the polymer. (See FIG. 5). In addition, when performing the chemical processing at a high temperature, the chemical processing can be suitably performed by adjusting the temperature of the chemical L to be slightly higher than the optimum processing temperature by the temperature controller 3f.
[0024]
Next, in a state where a predetermined amount of the chemical liquid L is discharged from the chemical liquid supply nozzle 3a, the spin chuck 1 and the wafer W are rotated at a medium speed, for example, 100 rpm, and this state is performed for a predetermined time (for example, 3 seconds). The flow rate of the chemical liquid L in contact with the wafer surface Wa is increased, and the chemical liquid L is brought into contact with the entire wafer surface Wa {step 3-2 (first chemical liquid flow contact step; see FIG. 2B)}. Accordingly, as indicated by an arrow Y in FIG. 5, the chemical liquid L flows on the surface Wa of the wafer W along the groove G formed on the surface Wa of the wafer W or over the groove G and on the surface Wa of the wafer W. It contacts the polymer P adhering to it and chemically reacts to melt and remove a part of the polymer.
[0025]
Next, the discharge of the chemical liquid L is stopped, and the spin chuck 1 and the wafer W are rotated at a high speed, for example, a rotation speed of 800 rpm, and the processed chemical liquid L that remains (contacts) on the wafer surface is shaken off by the centrifugal force. It is scattered and removed outward {Step 3-3 (first chemical solution removing step; see FIG. 2 (c))}.
[0026]
After the chemical liquid L on the wafer surface is removed by shaking for several seconds (for example, 4 seconds), the spin chuck 1 and the wafer W are rotated again at a low speed, for example, 35 rpm, and a predetermined amount of the chemical liquid L is supplied from the chemical liquid supply nozzle 3a. This state is performed for a predetermined time (for example, 3 seconds), and the chemical liquid L enters (contacts) into the hole H formed on the wafer surface Wa {step 3-4 (second chemical liquid supply contact step; FIG. 2 (d))}. As a result, the chemical liquid L penetrates into the hole H formed on the surface Wa of the wafer W, contacts the polymer P adhering to the hole H, and chemically reacts to melt and remove a part of the polymer.
[0027]
After the second chemical supply (contact), the spin chuck 1 and the wafer W are rotated at a medium speed, for example, 100 rpm, in a state where a predetermined amount of the chemical L is discharged from the chemical supply nozzle 3a, as described above. Rotate and perform this state for a predetermined time (for example, 3 seconds) to diffuse the chemical liquid L on the wafer surface Wa and bring the chemical liquid L into contact with the entire wafer surface Wa {step 3-5 (second chemical liquid flow contact step; FIG. 2 (e))}. Accordingly, as indicated by an arrow Y in FIG. 5, the chemical liquid L flows on the surface Wa of the wafer W along the groove G formed on the surface Wa of the wafer W or over the groove G and on the surface Wa of the wafer W. It contacts the polymer P adhering to it and chemically reacts to melt and remove a part of the polymer.
[0028]
After the second contact of the chemical solution, the discharge of the chemical solution L is stopped and the spin chuck 1 and the wafer W are rotated at a high speed, for example, 800 rpm, and this state is performed for several seconds. Then, the processed chemical solution L staying on the wafer surface is shaken off by the centrifugal force and scattered outward to be removed {step 3-6 (second chemical solution removing step; see FIG. 2 (f))}.
[0029]
Thereafter, the chemical solution supply contact process, the chemical fluid flow contact process, and the chemical solution removal process similar to the above are repeated n times (several to several thousand times) sequentially to perform the chemical liquid supply contact process, the chemical fluid contact process, the chemical liquid L, and the polymer P. The removal process is terminated {Step 3- (3n-2), Step 3- (3n-1), Step 3-3n}.
[0030]
Thus, the step of supplying and contacting the chemical liquid L into the hole H formed on the surface Wa of the wafer W, the step of fluidly contacting the chemical liquid L that contacts the surface Wa of the wafer W, and the surface Wa of the wafer W are contacted. By repeatedly repeating the process of removing the chemical solution L, the processed (reacted) chemical solution L that has been chemically reacted with the surface of the wafer W and has become less reactive is frequently used as an unreacted new chemical solution L. Can be replaced.
[0031]
Here, “treated” or “reacted” means a state in which the reaction has progressed sufficiently and the reactivity has become low (reaction rate has slowed), and “new” or “unreacted” means that the reaction has not yet been carried out. Is a state in which the reaction has been carried out but the reaction has been carried out, but has been recovered to the desired reactivity by a filter or the like.
[0032]
Next, a switching valve (not shown) provided in the chemical solution supply line 3c is switched to rotate the spin chuck 1 and the wafer W at a low speed, for example, 35 rpm, and a predetermined amount of the chemical solution L from the chemical solution supply nozzle 3a. The solvent (for example, IPA liquid) is discharged, and this state is performed for a predetermined time (for example, 3 seconds) to supply and contact IPA on the wafer surface {Step 7-1 (first IPA supply contact step; FIG. 6A) reference)}. As a result, a part of the chemical liquid L (polymer removing liquid) adhering to the hole H formed on the wafer surface Wa is melted and washed away by the IPA.
[0033]
Next, in a state where a predetermined amount of IPA is discharged from the chemical solution supply nozzle 3a, the spin chuck 1 and the wafer W are rotated at a medium speed, for example, 100 rpm, and this state is performed for a predetermined time (for example, 3 seconds). While increasing the flow rate of the IPA contacting the surface Wa, the IPA is brought into contact with the entire wafer surface Wa {Step 7-2 (first IPA fluid contact step; see FIG. 6B)}. As a result, the IPA melts and removes the chemical solution L adhering to the wafer surface Wa along the groove G formed on the surface Wa of the wafer W or over the groove G and flowing on the surface Wa of the wafer W. To do.
[0034]
Next, the discharge of the IPA is stopped, and the spin chuck 1 and the wafer W are rotated at a high speed, for example, 800 rpm, and this state is performed for several seconds. {Step 7-2 (first IPA removal step; see FIG. 6 (c))}.
[0035]
The IPA supply contact process, the IPA fluid contact process, and the IPA removal process are repeated as shown in FIGS. 6D, 6E, and 6F. {Step 7-4, Step 7-5, Step 7-6 } Thereafter, the IPA contact / IPA diffusion / removal process is completed by repeating the same a predetermined number of times (several to thousands of times) {Step 7- (3n-1), Step 7- (3n-1), Step 7 −3n}.
[0036]
As described above, the chemical liquid supply contact / chemical liquid flow contact / removal process, that is, the first to nth chemical liquid supply contact, the first to nth chemical liquid flow contact, and the first to nth chemical liquid supply are sequentially repeated. Contact step / chemical fluid contact step / removal step, first-predetermined IPA supply contact, first-predetermined IPA flow contact, and first-predetermined IPA removal contact sequence, IPA supply contact / IPA fluid contact step / removal A process is performed to remove the polymer P adhering to the wafer surface.
[0037]
In the above description, the case where the removal of the chemical liquid L is performed in three steps of the IPA supply contact process, the IPA fluid contact process, and the removal process is described. However, since the IPA liquid is lower in viscosity than the chemical liquid L, the IPA supply The IPA removal step may be performed after the contact step and the IPA fluid contact step are performed simultaneously. That is, as shown in FIGS. 8 and 9, the spin chuck 1 and the wafer W are rotated at a low speed, for example, 1 to 500 rpm, and a predetermined amount of IPA liquid is discharged from the chemical liquid supply nozzle 3a. The IPA is brought into contact with the wafer surface for several tens of seconds {Step 9-1 (first IPA supply step; see FIG. 8A)}. As a result, a part of the chemical solution L (polymer removal solution) on which the IPA adheres to the wafer surface is melted and washed away.
[0038]
Next, the discharge of the IPA is stopped, and the spin chuck 1 and the wafer W are rotated at a high speed, for example, at a rotational speed of 101 to 3000 rpm, and this state is performed for several seconds, and the IPA retained on the wafer surface is shaken off by the centrifugal force. It is scattered and removed {Step 9-2 (first IPA removal step; see FIG. 8B)}.
[0039]
The above IPA supply process and IPA removal process are repeated as shown in FIGS. 8C and 8D {step 9-3, step 9-4}, and the same is repeated a predetermined number of times (several to thousands of times). To finish the IPA supply / removal process {step 9- (2n-1), step 9-2n}.
[0040]
As described above, after the polymer P adhering to the wafer surface Wa is removed, the moving mechanism 9a of the chemical solution supply nozzle 3a is driven to retract the chemical solution supply nozzle 3a to the standby position, while also supplying pure water. N 2 The gas supply nozzle 4a is moved to the upper center portion of the wafer W. Then, pure water supplied from a pure water supply source (not shown) as a rinsing liquid is supplied to the wafer W while rotating the wafer W to remove IPA remaining on the wafer surface.
[0041]
After rinsing as described above, N 2 By switching a switching valve (not shown) provided in the gas supply line 4c, N 2 N from the gas supply nozzle 4a to the wafer surface 2 Gas is supplied (jetted) to remove water droplets of pure water adhering to the wafer surface. In this case, the temperature controller 4g 2 By adjusting the temperature of the gas to be higher than room temperature, the drying process can be performed efficiently. Further, rotation of the wafer W and N 2 By combining the gas supply nozzle 4a with reciprocating movement in the horizontal direction, the drying process can be performed more quickly. After the drying process, the wafer W is unloaded from the spin chuck 1 and the process ends.
[0042]
In the above processing method, when the rotation speed of the wafer W was changed to 35 rpm, 100 rpm, 200 rpm, and 800 rpm and the removal performance of the polymer P on the wafer surface and the hole H (hole) was examined, the results shown in Table 1 were obtained. It was.
[0043]
[Table 1]
Figure 0004067076
[0044]
As a result of the above experiment, when the rotation speed of the wafer W was 35 rpm, the polymer P in the hole H could be completely removed, but the polymer P remained on the surface of the wafer W. Further, when the rotation speed of the wafer W was 100 rpm, the polymer P on the surface of the wafer W could be completely removed, and the polymer P in the hole H could be almost removed. Further, when the rotation speed of the wafer W was 200 rpm, the polymer P on the surface of the wafer W could be almost removed, but the polymer P in the hole H remained. Further, when the rotation speed of the wafer W was 800 rpm, the polymer P remained on both the surface of the wafer W and the hole H. Therefore, in order to remove the polymer P adhering in the hole H, it is better to set the rotation speed of the wafer W to a low speed rotation of 35 rpm, and in order to remove the polymer P adhering to the surface of the wafer W, the wafer W is removed. It was found that it is better to set the rotation speed of the medium speed to 100 to 200 rpm.
[0045]
Further, when the relationship between the polymer removal performance and the wafer rotation speed was investigated using the chemicals L having different viscosities, the rotation speed of the wafer W was 1 to 150 rpm { Depending on the shape and depth of the hole H, it may be more effective to set the wafer W in a stopped state}, and the polymer adhering to the surface of the wafer W (including the groove G) may be better. In order to remove P, it was found that the rotation speed of the wafer W should be a medium speed rotation of 100 to 500 rpm. In order to shake off the polymer P and the chemical liquid L adhering to the surface of the wafer W by centrifugal force, the rotational speed of the wafer W may be 500 to 3000 rpm.
[0046]
Although the case of the single wafer processing of the wafer W has been described in the above embodiment, a plurality of wafers W can be processed at the same time as described above. Hereinafter, an embodiment in which a plurality of wafers W are simultaneously cleaned and dried will be described with reference to FIGS.
[0047]
FIG. 10 is a schematic plan view of the liquid processing apparatus, FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the liquid processing apparatus according to the present invention, FIG. 12 is a cross-sectional view of the main part of the liquid processing apparatus, and FIG. These are schematic piping diagrams which show the piping system of the said liquid processing apparatus.
[0048]
As shown in FIG. 10, the cleaning / drying processing system includes a loading / unloading unit 200 for loading / unloading a container, for example, a carrier 100, for storing a plurality of wafers W, for example, 25 sheets in a vertical state, and a wafer W. A processing unit 300 that performs liquid processing and drying processing, and an interface unit 400 that is positioned between the loading / unloading unit 200 and the processing unit 300 and that performs delivery of the wafer W, position adjustment, posture change, and the like are mainly configured. ing. A carrier stock 500 that temporarily stores an empty carrier 100 and a carrier cleaner 600 that cleans the carrier 100 are disposed beside the loading / unloading unit 200 and the interface unit 400.
[0049]
The carry-in / carry-out unit 200 is disposed at one end of the cleaning / drying apparatus, and a carrier carry-in unit 201 and a carrier carry-out unit 202 are provided side by side.
[0050]
The interface unit 400 is provided with a carrier mounting table 700, and the carrier 100 received from the carrier loading unit 201 is placed on the carrier mounting table 700 between the carrier mounting table 700 and the loading / unloading unit 200. Alternatively, carrier transport means 800 is disposed that transports the carrier 100 to the carrier stock 500 and transports the carrier 100 on the carrier mounting table 700 to the carrier carry-out unit 202 or the carrier stock 500. Further, the interface unit 400 is provided with a transfer path 900 connected to the processing unit 300, and a wafer transfer unit, for example, the wafer transfer chuck 10 is movably disposed in the transfer path 900. The wafer transfer chuck 10 receives an unprocessed wafer W from within the carrier 100 on the carrier mounting table 700, and then transfers the processed wafer W to the processing unit 300 and processes the processed wafer W processed by the processing unit 300. It is comprised so that it can carry in.
[0051]
On the other hand, the processing unit 300 is provided with a liquid processing apparatus 20 (hereinafter referred to as the processing apparatus 20) according to the present invention for removing resist, polymer, and the like adhering to the wafer W. The processing apparatus according to the present invention will be described in detail below.
[0052]
As shown in FIG. 11, the processing apparatus 20 is held by a rotatable holding means for holding the wafer W, for example, a rotor 21, a motor 22 that is a rotational driving means for rotationally driving the rotor 21, and the rotor 21. A plurality of, for example, two processing chambers (first processing chamber, second processing chamber) inner chamber 23 and outer chamber 24 surrounding the wafer W, and wafers W accommodated in the inner chamber 23 or the outer chamber 24 On the other hand, a chemical fluid supply means 50 such as a processing fluid such as a resist stripping solution or a polymer removing liquid, a solvent 60 of this chemical liquid such as isopropyl alcohol (IPA), a rinse liquid such as pure water supply means (rinse liquid supply means) 70. Or for example nitrogen (N 2 ) And the like, and the surrounding position of the wafer W and the wafer W, respectively, for the dry gas supply means 80 such as inert gas and clean air, the inner cylinder 25 constituting the inner chamber 23 and the outer cylinder 26 constituting the outer chamber 24. The moving means, for example, the first and second cylinders 27 and 28 and the wafer W, which are switched from the surrounding position to the standby position, are received from the wafer transfer chuck 10 and transferred to the rotor 21, and are received from the rotor 21 and received by the wafer. A main part is constituted by a substrate transfer means to be processed to be transferred to the transfer chuck 10 (see FIG. 10), for example, a wafer transfer hand 29.
[0053]
The motor 22, the processing fluid supply means 50, 60, 70, 80, the wafer delivery hand 29, etc. in the processing apparatus 20 configured as described above are control means such as a central processing unit 30 (hereinafter referred to as CPU 30). ).
[0054]
The rotor 21 is connected in a cantilever manner to a drive shaft 22a (see FIG. 12) of a motor 22 that is horizontally disposed, and holds the processing surface of the wafer W vertically, with the horizontal axis as the center. It is formed to be rotatable. In this case, the rotor 21 includes a first rotating plate 21a having a rotating shaft 21A coupled to the drive shaft 22a of the motor 22 via a coupling 22b, and a second rotation facing the first rotating plate 21a. It is held by a plate 21b, a plurality of, for example, four fixed holding rods 31 installed between the first and second rotating plates 21a and 21b, and holding grooves (not shown) arranged in the fixed holding rods 31. It is composed of a pair of presser bars 32 that are switched between a presser position and a non-presser position by a lock means and a lock release means (not shown) that hold the upper portion of the wafer W. The rotating shaft 21A of the rotor 21 is rotatably supported by the first fixed wall 34 via a bearing 33, and is moved to the motor 22 side by a labyrinth seal 35 connected to the bearing 33 on the first fixed wall side. The generated particles or the like are configured not to enter the processing chamber (see FIG. 12). The motor 22 is housed in a fixed cylinder 36 that is connected to the first fixed wall 34. Further, the motor 22 is controlled so as to be able to selectively perform a predetermined rotational speed based on a program stored in the CPU 30 in advance.
[0055]
Since the motor 22 may be overheated by switching between high speed rotation and low speed rotation many times, the motor 22 is provided with a cooling means 37 for suppressing overheating. As shown in FIG. 11, the cooling means 37 includes a circulating cooling pipe 37a piped around the motor 22, a part of the cooling pipe 37a and a part of the cooling water supply pipe 37b. The heat exchanger 37c cools the refrigerant liquid sealed in the cooling pipe 37a. In this case, as the refrigerant liquid, an electrically insulating and heat conductive liquid such as ethylene glycol is used so that the motor 22 does not leak even if it leaks. The cooling means 37 is controlled by the CPU 30 so that it can operate based on a signal detected by a temperature sensor (not shown). The cooling means 37 does not necessarily have the structure as described above. For example, an air cooling type or an electric type using a Peltier element can be used.
[0056]
On the other hand, the processing chamber, for example, the inner chamber 23 (first processing chamber) includes a first fixed wall 34, a second fixed wall 38 that faces the first fixed wall 34, and the first fixed wall 34. And the inner cylinder 25 that engages with the second fixed wall 38 via the first and second seal members 40a and 40b, respectively. That is, the inner cylinder 25 is moved to a position that surrounds the rotor 21 and the wafer W by the extension operation of the first cylinder 27 that is the moving means, and the first seal member is interposed between the first fixed wall 34 and the first sealing member 34. The inner chamber 23 (first processing chamber) is formed in a state of being sealed via the second sealing wall 40b and sealed with the second fixed wall 38 (see FIG. 11 and FIG. 11). (See FIG. 12). The inner cylinder 25 is configured to be moved to the outer peripheral side position (standby position) of the fixed cylinder 36 by the contraction operation of the first cylinder 27. In this case, the distal end opening of the inner cylinder 25 is sealed with the first fixed wall 34 via the second seal member 40 b, and the base end of the inner cylinder 25 is the middle part of the fixed cylinder 36. Is sealed through a first seal member 40a to prevent the atmosphere of the chemical solution remaining in the inner chamber 23 from leaking to the outside.
[0057]
The outer chamber 24 (second processing chamber) includes a first fixed wall 34 having a first seal member 40a interposed between the inner cylinder 25 moved to the standby position, and a second fixed wall. 38 and the outer cylinder body 26 engaged between the second fixed wall 38 and the inner cylinder body 25 via third and fourth seal members 40c and 40d, respectively. That is, the outer cylinder 26 is moved to a position surrounding the rotor 21 and the wafer W by the extension operation of the second cylinder 28 as a moving means, and the third seal member is interposed between the second fixed wall 38. The outer chamber 24 (second processing chamber) is formed in a state of being sealed through the fourth sealing member 40d positioned outside the base end portion of the outer cylindrical body 26 while being sealed through the 40c. Further, the second cylinder 28 is configured to be moved to the outer peripheral side position (standby position) of the fixed cylinder 36 by the contraction operation of the second cylinder 28. In this case, a fourth seal member 40d is interposed between the base end portions of the outer cylinder body 26 and the inner cylinder body 25 and sealed. Accordingly, since the inner atmosphere of the inner chamber 23 and the inner atmosphere of the outer chamber 24 are separated from each other in a gas-watertight state, different processing fluids react without the atmosphere in both the chambers 23 and 24 being mixed. Cross contamination that occurs can be prevented.
[0058]
The first to fourth sealing members 40a to 40d are heat-resistant such as ethylene / propylene / diene / rubber (EPDM) or Kalrez (trade name), etc., which are swellably attached to one of the objects to be sealed. It is formed by a sealing mechanism that encloses compressed air in a hollow packing made of synthetic rubber that is rich in chemical resistance and weather resistance.
[0059]
Both the inner cylinder body 25 and the outer cylinder body 26 configured as described above are formed in a tapered shape that expands toward one end, and the first fixed wall 34 and the second fixed wall that face each other on the same horizontal line. The first and second cylinders 27 and 28 are extended and contracted along a plurality of parallel, for example, three guide rails (not shown) installed on the wall 38 and the apparatus side wall 39. By operation, they are formed to be concentrable and superimposable to each other concentrically. Thus, when the inner cylinder 25 and the outer cylinder 26 are formed in a tapered shape that expands toward one end, the rotor 21 is rotated in the inner cylinder 25 or the outer cylinder 26 during processing. The generated airflow flows spirally to the expansion side, and the internal chemicals can be easily discharged to the expansion side. In addition, by setting the inner cylinder body 25 and the outer cylinder body 26 to be superposed on the same axis, the installation space for the inner cylinder body 25, the outer cylinder body 26, the inner chamber 23, and the outer chamber 24 can be reduced. In addition, the apparatus can be miniaturized.
[0060]
The inner cylinder 25 and the outer cylinder 26 are made of stainless steel. Further, a heat insulating layer such as polytetrafluoroethylene (Teflon) is formed on the outer peripheral surface of the inner cylindrical body 25, and the chemical solution and the vapor of the chemical solution used for processing in the inner chamber 23 are cooled by the heat insulating layer. It is comprised so that it can prevent.
[0061]
On the other hand, among the processing fluid supply means, a chemical liquid, for example, a polymer removal liquid supply means 50 includes, as shown in FIGS. 11 to 13, a chemical liquid supply nozzle 51 mounted in the inner cylinder 25, a chemical liquid supply unit 52, and The pump 54, the filter 55, the temperature controller 56, and the opening / closing valve 57 are provided in a chemical solution supply line 53 that connects the chemical solution supply nozzle 51 and the chemical solution supply unit 52. In this case, the chemical supply unit 52 includes a chemical supply source 58, a chemical supply tank 52a for storing a new chemical supplied from the chemical supply source 58, and a circulation supply tank 52b for storing a chemical supplied for processing. The first liquid drain pipe 42 is connected to the first liquid drain port 41 provided at the lower part of the expansion side portion of the inner chamber 23 in both the chemical liquid supply tanks 52a and 52b, A circulation line 90 is connected to the first drain pipe 42 via a switching valve (switching means) not shown. A first exhaust port 43 is provided at the upper part of the expansion side portion of the inner chamber 23. The first exhaust port 43 has a first exhaust pipe provided with an opening / closing valve (not shown). 44 is connected. In addition, a temperature adjusting heater 52c is disposed outside the supply tanks 52a and 52b so that the chemical solution in the supply tanks 52a and 52b is maintained at a predetermined temperature. Further, the chemical solution supply nozzle 51 is positioned outside the outermost wafer W and between the wafers W so that the chemical solution can be uniformly supplied to a plurality of, for example, 25 wafers W held by the rotor 21. The nozzle is formed by a shower nozzle having 26 nozzle holes (not shown), and a chemical solution is ejected in a substantially fan shape from each nozzle hole. Accordingly, by supplying the chemical solution from the nozzle hole of the chemical solution supply nozzle 51 toward the wafer rotating with the rotor 21, the chemical solution can be uniformly supplied to a plurality of, for example, 25 wafers W held by the rotor 21. .
[0062]
As shown in FIG. 13, a chemical solution solvent, for example, IPA supply means 60 includes a supply nozzle 51 (hereinafter represented by the chemical solution supply nozzle 51) that also serves as the chemical solution supply nozzle mounted in the inner cylinder 25, and a solvent. It comprises a supply unit 61, a pump 54 </ b> A, a filter 55 </ b> A, and an IPA supply valve 63 interposed in an IPA supply line 62 connecting the supply nozzle 51 and the solvent supply unit 61. In this case, the solvent supply unit 61 includes a supply source 64 of a solvent, for example, IPA, an IPA supply tank 61a for storing new IPA supplied from the IPA supply source 64, and a circulation supply for storing IPA used for processing. The first drainage pipe connected to the first drainage port 41 provided in the lower part of the expansion side portion of the inner chamber 23 is formed in both the IPA supply tanks 61a and 61b. A circulation line 90 is connected to 42 through a switching valve (switching means) (not shown).
[0063]
On the other hand, the rinsing liquid, for example, pure water supply means 70, as shown in FIGS. 11 to 13, includes a pure water supply nozzle 71 attached to the second fixed wall 38, a pure water supply source 72, and a pure water supply nozzle. 71 and a pure water supply valve 75 provided with a pure water supply pipe 73 connecting the pure water supply source 72 and a pure water supply valve 75. In this case, the pure water supply nozzle 71 is disposed outside the inner chamber 23 and so as to be located inside the outer chamber 24, and the inner cylinder 25 moves backward to the standby position, and the outer cylinder When the body 26 moves to a position surrounding the rotor 21 and the wafer W to form the outer chamber 24, the body 26 is located in the outer chamber 24 and is configured to supply pure water to the wafer W. Yes.
[0064]
Further, a second drain port 45 is provided at the lower part of the expansion side portion of the outer chamber 24, and the second drain port 45 is provided with a second drain valve that is not shown. A drain pipe 46 is connected. The second drain pipe 46 is provided with a specific resistance meter 47 for detecting the specific resistance value of pure water, and the specific resistance value of pure water subjected to rinsing treatment by the specific resistance meter 47. Is detected, and the signal is transmitted to the CPU 30. Therefore, the specific resistance meter 47 monitors the condition of the rinsing process, and after the appropriate rinsing process is performed, the rinsing process can be terminated.
[0065]
A second exhaust port 48 is provided in the upper part of the expansion side portion of the outer chamber 24, and the second exhaust port 48 is provided with a second exhaust through an on-off valve (not shown). A tube 49 is connected.
[0066]
Further, as shown in FIGS. 11 to 13, the drying fluid supply means 80 includes a drying fluid supply nozzle 81 attached to the second fixed wall 38 and a drying fluid such as nitrogen (N 2 ) Supply source 82, dry fluid supply nozzle 81 and N 2 On-off valve 84, filter 85, N provided in a dry fluid supply line 83 connecting to the supply source 82 2 N in the dry fluid supply line 83. 2 A branch line 88 branched from the IPA supply line 62 is connected to the secondary side of the temperature controller 86 via a switching valve 87. In this case, the dry fluid supply nozzle 81 is located outside the inner chamber 23 as well as the pure water supply nozzle 71, and is disposed so as to be located inside the outer chamber 24. Is retracted to the standby position, and the outer cylinder 26 moves to a position surrounding the rotor 21 and the wafer W to form the outer chamber 24. 2 It is comprised so that the mixed fluid of gas and IPA can be supplied in the shape of a mist. In this case, N 2 After drying with a mixed fluid of gas and IPA, further N 2 Dry with gas only. Here, the drying fluid is N 2 The case where the mixed fluid of gas and IPA has been described. 2 Only gas may be supplied.
[0067]
Note that the pumps 54 and 54A, the temperature controller 56, N in the chemical solution supply means 50, the IPA supply means 60, the pure water supply means 70, and the dry fluid supply means 80. 2 The temperature controller 86, the on-off valve 57, the IPA supply valve 63, and the switching valve 87 are controlled by the CPU 30 in the same manner as in the first embodiment (see FIG. 11).
[0068]
In addition, the processing apparatus 20 comprised as mentioned above is arrange | positioned in the processing space which has a filter unit (not shown) above, and clean air is always flowing down.
[0069]
Next, an operation mode of the cleaning / drying processing apparatus will be described. First, the carrier 100 storing the unprocessed wafer W loaded into the carrier loading unit 201 of the loading / unloading unit 200 is transferred onto the carrier mounting table 700 by the carrier transfer means 800. Next, the wafer transfer chuck 10 moves onto the carrier mounting table 700 to carry the wafer W out of the carrier 100, and the received wafer W is above the processing apparatus 20 of the processing unit 300, that is, the inner cylinder 25 and The outer cylinder 26 is conveyed to a position above the rotor 21 in a state where the outer cylinder 26 is retracted to the standby position. Then, the wafer delivery hand 29 is raised to receive the wafer W carried by the wafer carrying chuck 10, and then lowered to deliver the wafer W onto the fixed holding rod 31 of the rotor 21, and then the wafer delivery hand 29. Move to the original position. After delivering the wafer W onto the fixed holding bar 31 of the rotor 21, a locking means (not shown) is operated, and the wafer pressing bar 32 moves to the upper edge of the wafer W to hold the upper part of the wafer W.
[0070]
When the wafer W is set on the rotor 21 as described above, the inner cylinder 25 and the outer cylinder 26 move to a position surrounding the rotor 21 and the wafer W, and the wafer W is accommodated in the inner chamber 23. . In this state, first, a chemical solution is supplied to the wafer W to perform a chemical treatment. In this chemical treatment, the chemical solution is supplied for a predetermined time (for example, 3 seconds) while the rotor 21 and the wafer W are rotated at a low speed, for example, 35 rpm, and the supplied chemical solution is brought into contact with the surface of the wafer W. After supplying the chemical solution for a predetermined time (for example, 3 seconds) while the wafer W is rotated at medium speed, for example, 150 rpm, the chemical solution is brought into fluid contact with the surface of the wafer W, and then the supply of the chemical solution is stopped. The wafer W is rotated at high speed for several seconds, for example, at 800 rpm, and the chemical solution in the reaction layer contacting the surface of the wafer W is shaken off and removed. In this case, the chemical solution removal time is set shorter than the chemical solution supply contact / fluid contact time, and the removal is performed quickly. The chemical solution supply contact / fluid contact time is set longer than the removal time, so that The reaction can be promoted with uniform and sufficient contact. On the contrary, depending on the set values of the chemical solution or the low-speed rotation speed, the medium-speed rotation speed, and the high-speed rotation speed, the treatment effect can be improved by making the chemical liquid removal time longer than the chemical liquid supply contact / flow contact time. This chemical solution supply contact step, chemical solution flow contact step, and chemical solution removal step are repeated several to several thousand times to complete the chemical solution processing (chemical solution supply contact / chemical solution flow contact / chemical solution removal processing).
[0071]
In the chemical solution processing step, as the chemical solution supplied first, the chemical solution stored in the circulation supply tank 52b is used, and this first used chemical solution is discarded from the first drain pipe 42, and the subsequent processing. The chemical solution supplied to circulates and supplies the chemical solution stored in the supply tank 52b. Then, at the end of the chemical processing, the new chemical supplied from the chemical supply source 58 into the supply tank 52a is used, and the chemical processing ends.
[0072]
In the chemical treatment process, the chemical used for the chemical treatment is discharged into the first drain port 41, and the operation of a switching valve (not shown) causes the circulation line 90 of the chemical supply unit 52 or While being discharged to the first drain pipe 42, the gas generated from the chemical liquid is exhausted from the first exhaust pipe 44 via the first exhaust port 43.
[0073]
After performing the chemical treatment, the wafer W is housed in the inner chamber 23, and the predetermined value is obtained by rotating the chemical solution supply nozzle 51 that also serves as the IPA supply nozzle of the IPA supply means 60 at a low speed, for example, 35 rpm. IPA is supplied for a time (for example, 3 seconds) to supply and contact the surface of the wafer W, and then the rotor 21 and the wafer W are rotated at a medium speed (for example, 150 rpm) for a predetermined time (for example, 3 seconds). After the IPA is supplied and the IPA is brought into fluid contact with the surface of the wafer W, the supply of the IPA is stopped, and then the rotor 21 and the wafer W are rotated at a high speed, for example, 800 rpm for several seconds to adhere the IPA adhering to the wafer W surface. Shake off and remove. This chemical solution removal process (IPA supply contact / IPA fluid contact / IPA removal process) is completed by repeating the IPA supply contact process, the IPA fluid contact process, and the IPA removal process several times to several thousand times. In this case, as described above, after the IPA supply contact step and the IPA fluid contact step are performed simultaneously, the IPA removal step may be performed.
[0074]
Also in this chemical solution removal process, the IPA stored in the circulation supply tank 61b is used as the first supplied IPA in the same manner as in the chemical solution processing step, and the IPA used first is the first drainage liquid. The IPA discarded from the pipe 42 and used for the subsequent processing circulates and supplies the IPA stored in the supply tank 61b. Then, at the end of the chemical removal process, the new IPA supplied from the IPA supply source 64 into the supply tank 61a is used, and the chemical removal process ends.
[0075]
In the chemical solution removal process, the IPA subjected to the chemical solution removal process is discharged to the first drain port 41, and the operation of a switching valve (not shown) causes the circulation line 90 of the solvent supply unit 61 or the first flow line 90 to be discharged. While being discharged to the drain pipe 42, the IPA gas is exhausted from the first exhaust pipe 44 via the first exhaust port 43.
[0076]
After the chemical liquid process and the chemical liquid removal process are completed, the inner cylinder 25 is retracted to the standby position, and the rotor 21 and the wafer W are surrounded by the outer cylinder 26, that is, the wafer W is accommodated in the outer chamber 24. In this state, first, a rinsing liquid, for example, pure water, is supplied to the rotating wafer W from the pure water supply nozzle 71 of the rinsing liquid supply means to perform a rinsing process. The pure water subjected to the rinsing process and the removed IPA are discharged from the second drain pipe 46 through the second drain port 45. The gas generated in the outer chamber 24 is discharged to the outside from the second exhaust pipe 49 via the second exhaust port 48.
[0077]
In the pure water rinsing step, the pure water supply contact step, the pure water flow contact step, and the removal step may be sequentially repeated as in the chemical solution treatment step.
[0078]
After the rinsing process is performed for a predetermined time in this way, the N of the dry fluid supply means 80 is kept in a state where the wafer W is accommodated in the outer chamber 24. 2 N from the gas supply source 82 and the IPA supply source 64 2 By supplying a mixed fluid of gas and IPA to the rotating wafer W and removing pure water adhering to the wafer surface, the wafer W and the outer chamber 24 can be dried. N 2 After drying with a mixed fluid of gas and IPA, N 2 By supplying only the gas to the wafer W, the drying of the wafer W and the inside of the outer chamber 24 can be performed more efficiently.
[0079]
As described above, after the chemical processing, chemical removal processing, rinsing processing and drying processing of the wafer W are completed, the outer cylinder 26 is retracted to the standby position on the outer peripheral side of the inner cylindrical body 25, while unlocking not shown. The means operates to retract the wafer pressing bar 32 from the pressing position of the wafer W. Then, the wafer delivery hand 29 rises and receives the wafer W held by the fixed holding rod 31 of the rotor 21 and moves upward of the processing apparatus 20. The wafer W moved to the upper side of the processing apparatus is received by the wafer transfer chuck 10, transferred to the interface unit 400, and transferred into the carrier 100 on the carrier mounting table 700. The carrier 100 containing the processed wafers W is transferred to the carrier transfer unit 202 by the carrier transfer means 8 and then transferred to the outside of the apparatus.
[0080]
In the above embodiment, the liquid processing method and the liquid processing apparatus according to the present invention have been described as applied to a semiconductor wafer cleaning / drying processing apparatus. However, the present invention can also be applied to LCD glass substrates other than semiconductor wafers. Of course.
[0081]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since it is configured as described above, the following effects can be obtained.
[0082]
1) Claim 1, 2, 3, 4 According to the described invention, the processing liquid is supplied to the surface of the substrate to be processed, the flow rate of the processing liquid contacting the surface of the substrate to be processed is increased while supplying the processing liquid, and then the supply of the processing liquid is stopped, By sequentially repeating the process of removing the processing liquid that comes into contact with the surface of the processing substrate, the processing liquid can be reliably applied to the holes (holes) formed in the surface of the processing target substrate and the deposits, for example, the polymer adhering to the groove. In the state of contact, the treatment liquid can be diffused on the surface of the substrate to be treated, and then the deposit (polymer) can be removed together with the treatment liquid. Accordingly, the processing efficiency can be improved, and a desired liquid processing can be performed with a small amount of processing liquid.
[0083]
2) Further, when the treatment liquid is removed, the amount of the treatment liquid used can be reduced by stopping the supply of the treatment liquid. Therefore, effective use of the treatment liquid can be achieved.
[0084]
3) Claim 1,5 According to the invention described above, after sequentially performing the above steps, the substrate to be processed is rinsed and dried to ensure that the deposits (polymer) and the processing liquid adhering to the surface of the substrate to be processed are removed. Can be removed. Therefore, in addition to the above 1), the processing reliability of the substrate to be processed can be further improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a liquid processing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic side view illustrating a chemical solution supply contact step, a chemical solution flow contact step, and a chemical solution removal step in the liquid treatment method of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure of the chemical solution supply contact step, the chemical solution flow contact step, and the chemical solution removal step.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the number of rotations of the substrate to be processed and the discharge state of the chemical solution in the chemical solution supply contact step, the chemical solution flow contact step, and the chemical solution removal step.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view (a) showing a contact state between a polymer adhering to the surface of a substrate to be processed and a chemical solution, and a cross-sectional view (b) taken along line AA in FIG.
FIG. 6 is a schematic side view showing an IPA supply contact step, an IPA fluid contact step, and an IPA removal step in the liquid treatment method of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing procedures of the IPA supply contact step, the IPA fluid contact step, and the IPA removal step.
FIG. 8 is a schematic side view showing an IPA supply step and an IPA removal step in the liquid processing method of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart showing a procedure of the IPA supply process and the IPA removal process.
FIG. 10 is a schematic plan view showing a cleaning / drying processing apparatus to which the liquid processing apparatus according to the second embodiment of the present invention is applied.
FIG. 11 is a schematic configuration diagram of the liquid processing apparatus.
FIG. 12 is a cross-sectional view of a main part of the liquid processing apparatus.
FIG. 13 is a schematic piping diagram showing a piping system in the liquid processing apparatus.
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing a flow rate distribution of a processing solution in a conventional cleaning method.
FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view (a) showing a contact state between a polymer adhering to the surface of a substrate to be processed and a chemical solution in a conventional liquid processing method, and a cross-sectional view (b) taken along line BB in FIG. .
[Explanation of symbols]
W Semiconductor wafer (substrate to be processed)
1 Spin chuck (holding means)
2 Motor (Rotary drive means)
3 Treatment liquid supply means
3A Chemical solution supply means
3B IPA supply means
3a Nozzle supply nozzle
3b Chemical liquid supply source
5 CPU (control means)
21 Rotor (holding means)
22 Motor (Rotary drive means)
30 CPU (control means)
50 Chemical supply means
51 Chemical supply nozzle (IPA supply nozzle)
60 IPA supply means (solvent supply means)

Claims (5)

被処理基板を所定時間低速回転させながら被処理基板の表面に処理液を供給し、
上記被処理基板を所定時間中速回転させながら被処理基板の表面に処理液を供給し、
その後上記処理液の供給を停止し、上記被処理基板を高速回転させながら被処理基板の表面に接触する処理液を除去する工程と、を順次繰り返し行い、
上記工程を順次繰り返し行った後に、被処理基板をリンスする工程と、被処理基板を乾燥する工程を有することを特徴とする液処理方法。
Supply the processing liquid to the surface of the substrate to be processed while rotating the substrate to be processed at a low speed for a predetermined time ,
While supplying the processing substrate to the surface of the substrate to be processed while rotating the substrate to be processed for a predetermined period of time ,
Thereafter, the supply of the processing liquid is stopped, and the process of removing the processing liquid in contact with the surface of the substrate to be processed while rotating the substrate to be processed at a high speed is sequentially repeated.
A liquid processing method characterized by comprising a step of rinsing a substrate to be processed and a step of drying the substrate to be processed after sequentially repeating the above steps .
請求項記載の液処理方法において、
上記低速回転は、1〜150rpm、上記中速回転は、100〜500rpm、上記高速回転は、500〜3000rpmであることを特徴とする液処理方法。
In the liquid processing method of Claim 1 ,
The liquid processing method, wherein the low-speed rotation is 1 to 150 rpm, the medium-speed rotation is 100 to 500 rpm, and the high-speed rotation is 500 to 3000 rpm.
被処理基板を保持する保持手段と、この保持手段を回転駆動する回転駆動手段と、上記保持手段に保持された被処理基板の表面に処理液を供給する処理液供給手段と、上記保持手段の回転及び上記処理液供給手段の供給を制御する制御手段と、上記制御手段によって供給が制御されるリンス液供給手段と、を具備し、
上記制御手段からの制御信号に基づいて、上記被処理基板を所定時間低速回転させながら被処理基板の表面に処理液を供給し、上記被処理基板を所定時間中速回転させながら被処理基板の表面に処理液を供給し、その後上記処理液の供給を停止し、上記被処理基板を高速回転させながら被処理基板の表面に接触する処理液を除去する工程を順次繰り返し行い、上記工程を順次繰り返し行った後に、被処理基板をリンスする工程を行うように形成してなる、ことを特徴とする液処理装置。
A holding means for holding the substrate to be processed; a rotation driving means for rotating the holding means; a processing liquid supply means for supplying a processing liquid to the surface of the substrate to be processed held by the holding means; and Control means for controlling rotation and supply of the treatment liquid supply means; and rinse liquid supply means for which supply is controlled by the control means ,
Based on the control signal from said control means, said while the target substrate for a predetermined time low speed by supplying the treatment liquid to the surface of the substrate, the substrate to be processed while the target substrate is rotated during deceleration predetermined time supplying a treatment liquid to the surface, then stopping the supply of the processing solution, successively repeated a removing processing solution in contact with the substrate to be processed surface of the substrate while high speed, sequentially the steps A liquid processing apparatus , which is formed so as to perform a process of rinsing a substrate to be processed after being repeatedly performed .
請求項記載の液処理装置において、
上記低速回転は、1〜150rpm、上記中速回転は、100〜500rpm、上記高速回転は、500〜3000rpmであることを特徴とする液処理装置。
In the liquid processing apparatus of Claim 3 ,
The liquid processing apparatus, wherein the low-speed rotation is 1 to 150 rpm, the medium-speed rotation is 100 to 500 rpm, and the high-speed rotation is 500 to 3000 rpm.
請求項3又は4記載の液処理装置において、
上記制御手段によって供給が制御される乾燥気体供給手段を更に具備し、
上記制御手段からの制御信号に基づいて、上記リンス工程を行った後に、被処理基板を乾燥する工程を行うように形成してなる、ことを特徴とする液処理装置。
In the liquid processing apparatus of Claim 3 or 4 ,
A drying gas supply means whose supply is controlled by the control means;
A liquid processing apparatus, comprising: a step of drying a substrate to be processed after performing the rinsing step based on a control signal from the control means.
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